9.1 C
Ukmerge
2024 / 05 / 08

Sukūrė prietaisą, padidinantį fizines žmogaus galimybes: kuo jis išskirtinis?

Ar jau skaitėte?

Skaitomiausi

Natūralius egzoskeletus gamtoje sutinkame gana dažnai. Juos turi kietasparniai vabzdžiai, skruzdėlės, vėžliai, sraigės. Jie padeda apsaugoti kūną nuo agresyvaus aplinkos poveikio, prisideda prie judėjimo aparato funkcionalumo užtikrinimo. Žmonės, norėdami atstatyti prarastas judėjimo funkcijas, praplėsti savo galimybes, pradėjo ieškoti būdų, kaip sukurti dirbtinius egzoskeletus savo kūnui ar atskiroms jo dalims. Tokius, kurie galėtų atlikti įvairias užduotis. Vienas iš pagrindinių šio prietaiso tikslų – padidinti fizines žmogaus galimybes. Tiesa, jie gali padėti ir sergantiems. Pavyzdžiui, patyrusiems insultą atstatyti prarastas judėjimo galimybes.

- Reklama -

Vilniaus Gedimino technikos universiteto (VILNIUS TECH) mokslininkai, Biomechanikos inžinerijos katedros Medicinos ir reabilitacinės technikos laboratorijos vedėjas Gintaras Jonaitis bei Biomechanikos inžinerijos katedros lektorius Donatas Lukšys šiuo metu taip pat kuria dirbtinius egzoskeletus, padėsiančius žmonėms. Kuo jie išskirtiniai?

Egzoskeletų pritaikomumas

Nuotrauka Gintaro Jonaičio.

Sveikatos priežiūros specialistams, besirūpinantiems pacientais, itin reikalingas fizinių galimybių padidinimas tiems pacientams, kuriuos reikia kelti iš lovos ar vartyti, kad nesusidarytų pragulos. Egzoskeletas suteikia galimybę vienam darbuotojui atlikti sunkius ir sudėtingus fizinius darbus.

Egzoskeletai taip pat gali būti pritaikomi ir reabilitacijoje. Kaip žinoma, kuo anksčiau pradedama reabilitacija sunkias traumas patyrusiam pacientui, tuo greičiau jis gali grįžti normalų gyvenimą.

Sutrikus motorinėms funkcijoms, pavyzdžiui, atsiradus nevalingam galūnių drebėjimui, sergant Parkinsono liga ar esencialiniu tremoru, nykstant raumenims dėl amiotrofinės sklerozės – šiuos prietaisus taip pat galima sėkmingai panaudoti.

„Jie, atpažinę parazitinius virpesius, gali šiuos eliminuoti atitinkama servopavarų valdymo programa. Apie 400 m. naudojamas neįgaliojo vežimėlis – dar viena sritis, kurioje sėkmingai galima panaudoti egzoskeletų galimybes“, – teigia G. Jonaitis.

- Reklama -

Perspektyvios sritys – buitis, pramonė, kur naudojantis šiais įrenginiais galima perimti dalį ar net visą žmogui tenkantį darbo krūvį.

Egzoskeletus galima panaudoti netgi pramogoms, pavyzdžiui, išplečiant virtualiosios realybės galimybes.

Unikali pagalba ir reabilitacijos srityje

Atlikti moksliniai tyrimai parodė, kad reabilitacijoje kaip treniruokliai taikomi egzoskeletai suteikia geresnį reabilitacijos efektyvumą, palyginus su tradicine reabilitacija. Vienas iš pagrindinių egzoskeletų privalumų yra tas, kad jie – lengvai perprogramuojami.

„Pavyzdžiui, jei pacientui paskirta konkreti reabilitacijos programa, ją galima nustatyti vienu mygtuko paspaudimu. Dar vienas svarbus aspektas atliekant reabilitaciją – egzoskeletus galima naudoti ir namuose, nereikia numatytu laiku vykti į gydymo įstaigą“, – pasakoja D. Lukšys.

Norint užtikrinti reabilitacijos efektyvumą, prie egzoskeleto ar paties paciento pritvirtintais jutikliais registruojami ir stebimi kritiniai parametrai, kurie patvirtina ar reabilitacija atliekama efektyviai. Būtina atkreipti dėmesį, kad mūsų kūnai vadovaujasi labai paprastu principu: jei kažkurios kūno dalys ar organai nenaudojami, jie pradeda atrofuotis. Dėl to sudarant reabilitacijos programas, svarbu atkreipti dėmesį, kad reabilitacijos pradžioje egzoskeletas perimtų didžiąją dalį ar net visą žmogaus kūno svorį. Vėliau, pavyzdžiui, gyjant klubo sąnariui, apkrovos palaipsniui būtų sugrąžinamos natūraliam kūno judėjimo aparatui. Taip būtų išvengiama raumenų, sausgyslių ir kaulų nykimo.

Idėja gimė dirbant su studentais

Egzoskeletų, kaip ir bioninių galūnių projektavimas, iš pradžių domino kaip puiki edukacinė priemonė studentams, vaizdžiai pademonstruojant kaip, pavyzdžiui, servovarikliuku traukiama virvutė, kuri judina mechaninius šarnyrus, gali atkartoti žmogaus rankos judesį.

„Dabar visa tai pamažu perauga į realių problemų sprendimą pagal fizinių asmenų užklausas, kuriant individualizuotas dirbtines sistemas, galinčias atstatyti natūralias judėjimo funkcijas, padedančias susitvarkyti su pačiais įvairiausiais motoriniais sutrikimais“, – teigia VILNIUS TECH ekspertas G. Jonaitis.

Kuriant egzoskeletus įdomiausia būna tuomet, kai suprojektuota biomechatroninė sistema pradeda dirbti ir judėti taip, kad tampa lyg natūrali kūno dalis, jos pratęsimas.

Galimybė prisidėti prie technologijų kūrimo žmonėms skatina nesustoti ir kurti tokias pagalbines sistemas bei dalinantis patirtimi, skaityti paskaitas, suteikti patirtį būsimiems inžinieriams, kurie ateityje galės realizuoti savo idėjas, padėti savo aplinkai.

Prietaiso veikimo principas – koks jis?

Standaus egzoskeleto konstrukcija projektuojama taip, kad galėtų perimti žmogaus kūno motorines funkcijas: segmentai su servopavaromis tvirtinami prie žmogaus rankų, kojų, liemens. Jei kuriamas lankstus, „minkštas“ egzoskeletas, naudojamas dirbtinių raumenų kostiumas, kuris atkartoja žmogaus galūnių raumenų išdėstymą. Egzoskeletai dėl valdymo ir naudojimo ypatumų priskiriami prie „žmogaus-roboto“ sąsajos (angl. Human-robot interface – HRI) įrenginių.

„Pagal poreikį gali būtų naudojama apatinių arba viršutinių galūnių, viso kūno mechatroninė sistema. Sistemos servopavarų ar dirbtinių raumenų valdymas atliekamas mikrovaldikliais pagal gaunamus signalus iš inercinių, taktilinių ar biosignalų jutiklių. Tiesa, atskirais atvejais gali būti naudojamas suprogramuotos judesių sekos. Jei egzoskeletas naudojamas reabilitacijai, kaip treniruoklis, jis gali būti tvirtinamas prie specialios konstrukcijos stovo arba netgi kėdės“, – pasakoja Biomechanikos inžinerijos katedros lektorius D. Lukšys.

Kaina priklauso nuo atliekamų funkcijų

Egzoskeleto sukūrimo kaina priklauso nuo to, kokias funkcijas jis turės vykdyti, koks turės būti tikslumas, patikimumas, pavarų jėgos momentai. Fizinių komponentų kaina svyruoja nuo kelių šimtų iki kelių tūkstančių eurų.

Programinei įrangai, tyrimams, pritaikant sistemą konkrečiai veiklai, dažniausiai skiriama didžiausia investicijų dalis, kuri atskirais atvejais gali siekti ir kelis šimtus tūkstančių ar net milijonus eurų.

„Tobulai suderinta biomechatroninė sistema nevaržo žmogaus judesių, padeda jam realiu laiku atlikti įvairias užduotis. Kuriant egzoskeleto apatinę ir viršutinę dalis VILNIUS TECH laboratorijoje, buvo pasinaudota MITA priemonėmis „Inostartas“. Tai leido įsigyti aukščiausio technologinio lygmens servopavarų, mikrovaldiklių, tyrimams reikalingų inercinių, taktilinių jutiklių“, – teigia G. Jonaitis.

Agnė Augustinaitė
Ryšių su visuomene skyriaus specialistė
Vilniaus Gedimino technikos universitetas

 

spot_img
spot_img

„Iki“ klientų valdybos narių grilio atradimai: kas labiausiai nustebino?

Didelio susidomėjimo sulaukusi naujoji „Iki“ iniciatyva – „Iki“ klientų valdyba – įgauna pagreitį. Susirinkę į pirmąjį posėdį, dešimt jos narių ne tik aptarė būsimą veiklą, bet ir nuveikė pirmąjį darbą, kurio rezultatai bus naudingi...

Gegužės 8-oji: vardadieniai, astrologija, dienos INFO (Šv. Stanislovas, Cibulinis)

Gegužės 8-oji – Tarptautinė raudonojo kryžiaus diena; Šv. Stanislovas, Cibulinis; Lietuvos muitinės įkūrimo diena; Antrojo pasaulinio karo aukų atminimo diena; Pasaulinė orientavimosi sporto diena. Gegužės aštuntoji, trečiadienis – 128-oji metų diena (trečioji 19-osios metų savaitės...

ORAI: Artėjančiomis dienomis bus kintanti temperatūra su trumpais lietumis, šalnomis naktį ir vidutinio stiprumo...

Šiandien be žymesnio lietaus. Vėjas šiaurinių krypčių, 6–11 m/s. Aukščiausia temperatūra 10–15 laipsnių šilumos. Ketvirtadienį kai kur trumpai palis. Vėjas besikeičiančios krypties, 4–9 m/s. Temperatūra naktį 1–6 laipsniai šilumos, Rytų Lietuvoje ore vietomis, dirvos paviršiuje...

Astrologinė prognozė gegužės 8-ajai, trečiadieniui

AVINAS. Pasižymėsite komercine uosle, todėl pravartu pagalvoti, ką norėtumėte nusipirkti ar parduoti ir pan. Būkite pakantesni artimųjų bei vaikų nuomonei ir savitiems jų interesams. JAUTIS. Bus nemažai įvairiausių emocijų, jaudulio. Aplinkiniai gali reikšti pretenzijas arba...

Apgyvendinimo ir maitinimo paslaugas teikianti įmonė įtariama nuslėpusi 280 tūkst. eurų, nelegaliai įdarbinusi ukrainiečius

Klaipėdos apskrityje veikiančios apgyvendinimo ir maitinimo paslaugas teikiančios bendrovės direktorius įtariamas į apskaitą neįtraukęs ne mažiau kaip 280 000 eurų grynųjų pinigų, gautų už suteiktas paslaugas. Galimi nusikaltimai buvo padaryti 2022-2024 m. Neįtraukus pinigų į...

„oho!“ gamintoja didina ankštinių užkandžių gamybą, nusitaikė į sveikuolius

Lietuviško kapitalo „oho!“ sausų pusryčių ir traškučių gamintojas „Naujasis Nevėžis“ didina ankštinių užkandžių gamybą. Netrukus pasiūlys naujus lęšių traškučius, kuriuose sumažintas druskos, riebalų bei cukraus kiekis. Anot bendrovės vadovo Gedimino Krutulio, augantis susidomėjimas ankštiniais, sveikesniais...

ORAI: Šiandien be lietaus, aukščiausia temperatūra 10–15 laipsnių šilumos

Šiandien lietaus tikimybė nedidelė. Vėjas šiaurinių krypčių, 8–13 m/s. Aukščiausia temperatūra 10–15 laipsnių šilumos. Trečiadienio dieną kai kur trumpas lietus. Vėjas šiaurinių krypčių, 4–9 m/s. Temperatūra naktį 0–5 laipsniai šilumos, ore vietomis, dirvos paviršiuje daug...

Gegužės 7-oji: vardadieniai, astrologija, dienos INFO

Gegužės 7-oji – Spaudos atgavimo, kalbos ir knygos diena. Gegužės septintoji, antradienis – 127-oji metų diena (antroji 19-osios metų savaitės diena), iki Naujųjų metų lieka 237 dienos. Savo vardadienius šiandien švenčia Butautas, Butautė, Butenė, Butenis, Butė,...

Astrologinė prognozė gegužės 7-ajai, antradieniui

AVINAS. Verslo reikalai neleis atsipalaiduoti. Jeigu internete ieškote darbo, galite gauti pranešimą apie siūlomą pokalbį. Ir per aukštas, ir per žemas jūsų savęs vertinimas gali užkliūti darbdaviui, todėl tinkamai pasiruoškite. JAUTIS. Emocijų kupina diena. Regis,...

„Rimi“ įsigyję šių uogų greitai ir pigiai pasiruošite gaivią vakarienę: išmėginkite danišką šaltsriubę „Koldskål“

Tradicinė danų mėgstama sriuba šiltuoju metų laiku valgoma kaip desertas po pietų ar skanaujamas vietoj vakarienės – būtinai su mažais biskvitiniais sausainėliais „Kammerjunker“ ir braškėmis: toks patiekalas gaivus ir pigus. Sveikatai palankios mitybos konsultantė,...

Norintiems balsuoti iš anksto

Norėdami išbalsuoti iš anksto 2024 m. gegužės 12 d. vyksiančiuose Lietuvos Respublikos Prezidento rinkimuose, turėsite kreiptis į savo savivaldybės administraciją. Čia galėsite balsuoti prieš pat rinkimų dieną nustatytais laikais. Be to, balsuoti galima ir...

Respublikos Prezidento rinkimuose ir referendume teisę balsuoti turės 2 385 234 rinkėjai

Gegužės 6 d., likus vienai dienai iki išankstinio balsavimo pradžios, Vyriausioji rinkimų komisija (VRK) patvirtino galutinį 2024 m. Respublikos Prezidento rinkimuose ir referendume dėl pilietybės išsaugojimo turinčių teisę balsuoti rinkėjų sąrašą. Iš viso šiuose rinkimuose...

Pirkėjų pamėgta tradicija jau grįžo į „Iki“ parduotuves: „Iki“ konditerių linkėjimai „Eurovizijai“ – ant...

Skaniau gali būti tik pirma vieta – taip sako „Iki“ konditeriai, iškepę šiųmetei „Eurovizijai“ skirtą tortą. Kasmet prekybos tinklas „Iki“ kartu su visa Lietuva neria į svarbiausio Europoje muzikinio konkurso siautulį ir „Eurovizijos“ vakarėlį...

Šiemet vykę vienuoliktokų tarpiniai patikrinimai nepasiteisino. Reikės kartoti?

Du trečdaliai šalies gyventojų teigia, kad šiemet vykę vienuoliktokų tarpiniai patikrinimai nepasiteisino, rodo LRT.lt užsakymu atlikta apklausa. Anot tyrimo, tokios nuomonės laikėsi besimokantis jaunimas ir respondentai, turintys vaikų. Kad tarpiniai tyrimai pasiteisino, mano 5 proc. apklaustų...
spot_img
spot_img
spot_img
spot_img
spot_img
spot_img
spot_img