7.3 C
Ukmerge
2024 / 05 / 12

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

Astrologinė prognozė gegužės 11-ajai, šeštadieniui

AVINAS. Nederėtų rizikuoti nei reputacija, nei pinigais, kad ir kaip viliojamai nuskambėtų avantiūristinis pasiūlymas. Reformas namų ūkyje, asmeniniame gyvenime reikia vykdyti apgalvotai, tariantis bei derinant interesus su šeimos nariais. JAUTIS. Regis, neišvengsite nesusipratimų. Jūsų požiūris...

Astrologinė prognozė kitai savaitei

Astrologinė prognozė kitai savaitei, gegužės 13–19 dienoms. AVINAS Savaitės pradžia provokuos avantiūroms, rizikai, tiek susijusiai su meile, tiek su pirkimais-pardavimais bei verslais. Gali būti smagu, o gal šį kartą avantiūrizmas išeis ir į naudą. Seksis visuomeninėje...

Įsigiję pigiau vištienos „Rimi“, pasiruošite kepsnelių „Eurovizijos“ vakarui: pirštus apsilaižys visa draugų kompanija

Šeštadienį lauksite svečių „Eurovizijos“ vakarui ir nežinote, ką greitai, skaniai bei pigiai paruošti? Pamarinavę vištienos šlauneles su citrinos žievele, aromatingais kepsneliais mėgausitės vos po pusvalandžio. Šis patiekalas atsieis itin pigiai: ingredientų sąrašas trumpas, paruošimas...

Šeimos gydytoja papasakojo, kokių klaidų nedaryti, norint sėkmingai mesti svorį

Sparčiai šylant, orams nemaža dalis žmonių pradeda intensyviai ruoštis vasaros sezonui ir daugiau dėmesio skiria savo kūno linijoms. Tiesa, net pradėjus aktyviau sportuoti ir riboti tam tikrų maisto produktų kiekį, ne visada gali pavykti...

Pristatė Lietuvoje kelionę pradėjusį vėžio „konsultacijų kabinetą“: net 40 proc. vėžio atvejų galima išvengti

Onkologinių susirgimų tikimybė visuomenę vis dar itin gąsdina, o apie prevencines programas ir šiuolaikinį gydymą gyventojai žino nepakankamai. Todėl Europos Sąjungos (ES) kovos su vėžiu misijos turas pradėjo kelionę Vilniuje – „konsultacijų kabinete“ žiniomis...

Spalvomis, kvapais ir skoniais užburiantis Tunisas – dykumų oazės ir balto smėlio paplūdimiai nukels...

Krištolo skaidrumo Viduržemio jūros skalaujami ir palmėmis nusėti balto smėlio paplūdimiai ne vieną keliautoją atvilioja į egzotiškąjį Tunisą, kone kiekviename žingsnyje stebinantį ryškiais kontrastais. Afrikos spalvų, kvapų bei skonių pripildytos kelionės akimirkos dar ilgai...

ORAI: Penktadienio dieną daug kur palis, vyraus nedidelis lietus

Penktadienio dieną daug kur palis, vyraus nedidelis lietus. Vėjas vakarų, šiaurės vakarų, 8–13 m/s. Aukščiausia temperatūra 11–16 laipsnių šilumos. Šeštadienį lietaus tikimybė maža. Vėjas šiaurės vakarų, šiaurės, naktį 5–10 m/s, dieną 8–13 m/s. Temperatūra naktį...

Gegužės 10-oji: vardadieniai, astrologija, dienos INFO (Buhalterių diena)

Gegužės 10-oji – Buhalterių diena. Gegužės dešimtoji, penktadienis – 130-oji metų diena (penktoji 19-osios metų savaitės diena), iki Naujųjų metų lieka 234 dienos. Savo vardadienius šiandien švenčia Bertolda, Bertoldas, Putinas, Sangailė, Viktorina; rytoj: Dalius, Mamerta, Mamertas, Mamertina,...

Astrologinė prognozė gegužės 10-ajai, penktadieniui

AVINAS. Šiandien nemažai bendrausite, tačiau kai kurie pokalbiai virs ginčais ir ims varginti. Gali atsirasti techninių, transportavimo, prekybinių rūpesčių. Viską nesunkiai sutvarkysite ir išspręsite, jei tik nesinervinsite ir nenuleisite rankų. JAUTIS. Diena bus kupina piniginių,...

Baigėsi išankstinis balsavimas prezidento rinkimuose: sulaukta beveik 170 tūkst. rinkėjų

Vyriausioji rinkimų komisija (VRK) skelbia, kad, per tris išankstinio balsavimo dienas rinkdami Prezidentą ir spręsdami referendume dėl pilietybės išsaugojimo iš viso balsavo beveik 170 tūkstančių rinkėjų. Preliminariais VRK duomenimis, rinkėjų aktyvumas pasiekė 7,1 proc. nuo...

„Rimi“ naujovė taromatuose: padės neprarasti nė vieno cento už grąžintą tarą

„Rimi“ pirkėjai nuo šiol galės pasirinkti, kaip jie nori susigrąžinti pinigus už depozitinę tarą. Iki šiol sugrąžinę depozitą, pirkėjai gaudavo popierinį kvitą, kurį galėdavo išleisti apsipirkdami „Rimi“, arba susigrąžindami kvite nurodytą sumą „Rimi“ kasose....

Lietuvoje surengtos HIMARS kovinio šaudymo pratybos: paleisti šoviniai į taikinius Baltijos jūroje

Ketvirtadienio popietę prasidėjo Lietuvos ir JAV kariuomenių kovinio šaudymo pratybos „Neatidėliotinas atsakas 2024“. Jų metu į Baltijos jūrą šaudoma iš reaktyvinės salvinės ugnies sistemos HIMARS. Tokios pratybos Lietuvoje vykdomos pirmą kartą. Pratybos vyksta Kairiuose, Klaipėdoje rajone, esančiame Brigados generolo Povilo Plechavičiaus...

Kas laimės šį savaitgalį? „Iki“ nuolaidiškėse pasiseks visiems: TOP 3 greitos idėjos užkandžiui, pietums...

Ir šeštadienį, ir sekmadienį teks rinktis, kam skirti savo balsą. Tačiau svarstyti, ką skanaus ir nebrangaus pasiruošti belaukiant rezultatų, nereikės. „Iki“ nuo ketvirtadienio kviečia į tradicines „Nuolaidiškes“ – pažėrė aibę gerų pasiūlymų ir siūlo...

ORAI: Ketvirtadienio dieną daug kur palis, vyraus nedidelis lietus

Ketvirtadienio dieną daug kur palis, vyraus nedidelis lietus. Vėjas besikeičiančios krypties, 6–11 m/s. Aukščiausia temperatūra 8–13, Pietvakarių Lietuvoje kai kur 14–16 laipsnių šilumos. Penktadienį daug kur palis, dieną vyraus nedidelis lietus. Vėjas naktį pietvakarių, vakarų,...
spot_img
spot_img
spot_img
spot_img
spot_img
spot_img
spot_img