9 C
Šakiai
2024 / 03 / 29

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

 

- Reklama -
spot_img
spot_img

Įvairiaspalvė Turkija: kodėl keliautojai ją renkasi būtent pavasario atostogoms?

Populiarumu su Turkijos kryptimi lietuvių keliautojų tarpe mažai kas galėtų pasirungti, tad svajojantiems apie turiningas  atostogas, stebinančius bei išskirtinę kokybę siūlančius  viešbučius ir tobulus orus verta nedelsti – sezonas į šią saulėtą šalį jau...

Sekmadienį pereisime prie vasaros laiko

    Šį sekmadienį Lietuvos gyventojai turės prisitaikyti prie vasaros laiko, pasukdami laikrodžius valanda į priekį. Tai atsitiks kovo 31-ąją naktį, trečią valandą. Iki spalio 26 d., kuris taip pat yra sekmadienis, Lietuva laikysis vasaros laiko,...

Kovo 28-oji: vardadieniai, astrologija, dienos INFO

Kovo dvidešimt aštuntoji, ketvirtadienis, (ketvirtoji 13-osios metų savaitės diena), iki Naujųjų metų lieka 277 dienos. Savo vardadienius šiandien švenčia Girmantė, Odeta, Rimkanta, Rimkantas, Rimkantė, Siksta, Sikstas, Vigailė; rytoj: Almantė, Bertoldas, Kleopatra, Manvydas, Sandra; poryt: Ferdinandas, Gvidonas, Meda,...

Astrologinė prognozė kovo 28-ajai, ketvirtadieniui

AVINAS. Svarbios bus verslo, finansų problemos. Gali būti, kad teks aiškintis ir dalykinius, ir intymius santykius. Dėl norimos sėkmės teks koreguoti savo planus, požiūrį, eiti į kompromisus. JAUTIS. Diena gali pateikti iššūkių. Veltui mėginsite pakeisti...

Kaip rajono socialinės apsaugos skyrius skatina vyrų įsitraukimą į vaikų priežiūrą

  Lietuvoje pastaraisiais metais vis labiau akcentuojamas tėvų vaidmuo auginant vaikus. Ypač tai aktualu šviesiant vyrų įsitraukimą į vaikų priežiūrą, kuris, kaip rodo naujausios tendencijos, vis didėja. Nuo 2023 m. sausio 1 d. įgyvendinama naujoji...

Žiniasklaida: Darbo partijos būstinėje apsilankė teisėsauga

Antradienį Darbo partijos būstinėje lankėsi teisėsaugos pareigūnai ir atliko tam tikrus procesinius veiksmus, išsinešė šūsnį dokumentų, skelbia naujienų portalas „15min“. Nurodoma, kad tarptautinį tyrimą, kurio pagrindu pareigūnai ir lankėsi partijos būstinėje, atlieka Europos prokuratūra. Tai...

„Rimi“ priėmė iššūkį – Velykų vaišėms apsipirksite už 20 eurų: visi šventinio stalo receptai...

Jei nenorite išlaidauti Velykoms, vaišių stalą galite pasiruošti vos už 20 eurų, tereikia iš anksto susiplanuoti, ką gaminsite, pasinaudoti siūlomomis akcijomis bei atkreipti dėmesį į galimybę įsigyti privačios etiketės prekes už itin patrauklią kainą....

Žinomas treneris: trys klaidos, kurias daro tėvai mokydami vaikus plaukti

„Didelę dalį iš „tėvų mokyklos“ į baseiną ateinančių vaikų plaukti tiesiog mokome iš naujo, „nuo nulio“. Tėčiai, mamos, seneliai ir kiti artimieji, net jei yra labai geri plaukikai, mokydami yra linkę daryti klaidų, kurios...

Paulius Jurkevičius: kodėl itališkas Velykų pyragas yra sparnuotas ir kitos colomba pasquale istorijos

Įsiklausykime kaip elegantiškai skamba šiedu itališki žodžiai: colomba pasquale! Italų kalba yra ne šiaip skambi, ji turi oficialų tarptautinės muzikos kalbos statusą. Ir vis tik colomba pasquale –anaiptol ne muzikinis terminas. Tai yra skonio...

Priedangų ir slėptuvių rebusas: kas ir kaip jas turi teisę įsirengti

Lietuvoje nėra įrengta pakankamai slėptuvių, priedangų ir kolektyvinės apsaugos statinių, kurie karinių veiksmų atveju, vykstant apšaudymams iš oro raketomis, dronais, aviacinėmis bombomis ar įsiplieskus mūšiams miesto teritorijoje, padėtų išvengti civilių gyventojų aukų. Aplinkos ministras šių...

Putpelių kiaušiniai papuoš velykinių margučių pintinę: dabar „Rimi“ jų įsigysite pigiau

Ryškūs ir spalvingi margučiai – vienas svarbiausių Velykų stalo akcentų. Nors dažniausiai dažome vištų kiaušinius, tačiau margučių pintinę papuoš ir mažesni, dekoratyvūs ir spalvingi putpelių kiaušiniai. Gydytoja dietologė dr. Edita Gavelienės teigia, kad putpelių...

ORAI: Sulauksime šilumos pliūpsnio: šios Velykos – neįtikėtinos

Šiandien Lietuvoje be žymesnio lietaus. Vėjas pietryčių, 9–14 m/s, kai kur gūsiai 15–17 m/s. Aukščiausia temperatūra 10–14 laipsnių šilumos. Ketvirtadienio vakare kai kur pietvakariniuose rajonuose nedidelis lietus. Vėjas pietryčių, pietų, 8–13 m/s. Temperatūra naktį 2–7,...

Kovo 27-oji: vardadieniai, astrologija, dienos INFO

Kovo 27-oji – Tarptautinė teatro diena. Kovo dvidešimt septintoji, trečiadienis, (trečioji 13-osios metų savaitės diena), iki Naujųjų metų lieka 278 dienos. Savo vardadienius šiandien švenčia: Aleksandras, Alkmenas, Lidija, Rupertas, Rūta, Sanrimas, Santara; rytoj: Girmantė, Odeta, Rimkanta, Rimkantas,...

Astrologinė prognozė kovo 27-ajai, trečiadieniui

AVINAS. Šiandien aiškinkitės santykius, kolegiškai dalinkitės patirtimi, žiniomis. Seksis tarpininkauti, derėtis, megzti bendradarbiavimą, partnerystę, bylinėtis. Galite gauti darbo, verslo užsakymą, už kurį bus neblogai atlyginta. JAUTIS. Ši diena skatins siekti tvarkos, švaros, pagalvoti apie savo...
spot_img
spot_img
spot_img
spot_img
spot_img
spot_img
spot_img
<