-2.7 C
Plungė
2022 / 01 / 25
spot_img
spot_img

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

Ar jau skaitete?

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.

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.

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

Horoskopai sausio 25 dienai

AVINASPadėtis kontroliuojama, tik nesėdėkite rankų sudėjęs, antraip garantuotai prarasite iniciatyvą. Kad ir ką planuotumėte, neišsiduokite anksčiau laiko. Yra smalsuolių ir intrigų mėgėjų, pasirengusių jūsų patiklumą panaudoti prieš jus patį JAUTISDėl to, kad viskas einasi taip...

Šuns skriaudėjo laukia tūkstantinė bauda ir gyvūno konfiskavimas

Socialiniame tinkle tiesioginės transliacijos metu savo šunį gąsdinęs ir jį kankinęs telšiškis T. P sulauks atsakomybės. „Facebook“ paskyroje jis filmavo, kaip kandžioja gyvūnui jautrias kūno dalis (šuns nosį, snukį, galvos sritį), „dresuoja“ atlikdamas grubius...

Ekspertai pasidalino praktiniais patarimais: neskubėkite dėti parašo eismo įvykio deklaracijoje

Sinoptikai prieš savaitgalį praneša nesibaigiantį sniegą, plikledį ir šaltuką, o tai neišvengiamai reiškia ir daugiau nelaimių kelyje. Eismo įvykiai kelia stresą ir žmonės dažnai nežino, ką pirmiausia reikia daryti patekus į nelaimingą nutikimą kelyje....

Į maisto mados viršūnę veržiasi kinrožė: kuo ji ypatinga ir su kuo ją valgyti

Skamba neįtikėtinai, tačiau prognozuojama, kad į maisto madų Olimpą netrukus įsiverš ne kas kitas, o kinrožė. Šis ingredientas sparčiai populiarėja ir laikui bėgant jos populiarumas tik didės. Kinrožė garsėja dėl skaisčiai raudonos spalvos ir...

Sausio 24-os dieną debesuota su pragiedruliais

Dieną ciklonas ims plukdyti šiltesnį orą ir mišrius kritulius. Sausio 24-os dieną debesuota su pragiedruliais. Daug kur nedideli krituliai (sniegas, šlapdriba pereinantys į lietų). Vietomis rūkas, lijundra, plikledis. Vėjas pietų, pietvakarių, 6–11 m/s. Aukščiausia temperatūra...

Horoskopai sausio 24 dienai

AVINASViskas seksis puikiai, tad galite pagalvoti ir apie pakankamai nerealių norų įgyvendinimą... Prieš radikaliai ką nors savo gyvenime keisdamas vis dėlto pagalvokite, kad ir senosios vertybės turi savo prasmę. Su niekuo nesidalykite savo mintimis...

Horoskopai sausio 23 dienai

AVINASViskas seksis puikiai, tad galite pagalvoti ir apie pakankamai nerealių norų įgyvendinimą... Prieš radikaliai ką nors savo gyvenime keisdamas vis dėlto pagalvokite, kad ir senosios vertybės turi savo prasmę. Su niekuo nesidalykite savo mintimis...

Patarė, kaip apsisaugoti nuo elektros kainų kilimo: galima rinktis verslo pramintą kelią

Beprecedentė situacija rinkoje, kai elektros energijos kaina vos per metus pakilo daugiau nei dvigubai, ne vieną vartotoją privertė sunerimti. Visgi, panašu, kad augimo tendencija tęsis ir ateinančius metus, tad elektros tiekėjai savo klientus ragina...

Gamtos pažaboti neįmanoma: ką daryti dingus elektrai?

Nors bendrovės „Energijos skirstymo operatorius“ (ESO) vystomos technologijos užtikrina, kad maždaug 2 iš 3 gedimų elektros skirstymo tinkle būtų pašalinami nuotoliniu būdu, mechaniniu būdu pažeistų tinklų atstatymas gali užtrukti ilgėliau. Visiškai eliminuoti žmogaus veiklos...

Šiandien daug kur truputį pasnigs, išliks slidu, vietomis pustys

Šiandien daug kur truputį pasnigs, išliks slidu, vietomis pustys. Aukščiausia temperatūra nuo 4 laipsnių šalčio iki 1 laipsnio šilumos. Sausio 23-os naktį daug kur, dieną vietomis truputį pasnigs. Naktį kai kur pustys. Vietomis plikledis. Temperatūra...

Horoskopai sausio 22 dienai

AVINASKad ir kas atsitiktų, nenukabinkite nosies. Jūsų optimizmas ir gera nuotaika šiandien labai reikalingi tiek jums pačiam, tiek jūsų kolegoms. Galite tikėtis, kad dėl praeities klaidų jums niekas nepriekaištaus. JAUTIS"Laikykitės kuo toliau nuo bet kokių...

Pabodo iš mėsos – pasigaminkite iš žuvies: 3 kotletų receptai nuo tradicinio iki indiško

Pasiilgote vaikystės skonio – pasigaminkite žuvies kotletų. Tinkamai paruoštas šis patiekalas tirpte tirpsta burnoje. Be to, prie jo galima derinti pačius įvairiausius garnyrus: pradedant klasikine bulvių koše ir baigiant sveikuoliškomis salotomis su kruopomis. Vaida...

Žiemos šaltukas – nė motais: sėklų prekyba jau įsibėgėja

Prekybininkai pastebi, kad šiemet žmonės kaip niekad anksti suskubo pirkti sėklas. Daržovių, gėlių ir net vejos sėklų paklausa yra pastebimai didesnė nei pernai. „Nors pavasaris dar ir toli, tačiau pirkėjų susidomėjimas sėklomis ir kitomis sodo...

Dieną eismo sąlygas sunkins plikledis, snygis, pustymas

Aktyvus ciklonas atneš daug sniego, stiprins vėją ir kels pūgas, vėliau šals. Šiandien Lietuvoje daug kur protarpiais pasnigs. Daugelyje rajonų plikledis, pustys, vietomis kils pūga. Šiaurės vakarų vėjo gūsiai daug kur sieks 15–20 m/s, vakariniame...

Horoskopai sausio 21 dienai

AVINASBūsite kupinas energijos ir optimizmo, tad tiesiog privalote šturmuoti kliūtis, nors iš pradžių ir gali pasirodyti nedrąsu. Tik nepersistenkite bandydamas atkreipti į save dėmesį. JAUTISNors ir labai pamažu, bet baigiate išsikapanoti iš krizės. Stenkitės elgtis...

Trečiadienį eismo įvykyje žuvo dviračiu važiavęs vyras

Sausio 19 dieną, trečiadienį, užregistruoti, pirminiais duomenimis, 34 eismo įvykiai. Dėl neblaivių vairuotojų kaltės – 2 (Mažeikiuose ir Vilniuje). Atvejų, kai transporto priemonės susidūrė su gyvūnais, – 11 (Klaipėdoje ir Anykščių, Ignalinos, Jurbarko, Klaipėdos,...

Produktus be glitimo ir laktozės renkasi vis daugiau žmonių: ką svarbu žinoti?

Glitimo ar laktozės netoleravimas – sveikatos sutrikimas, dėl kurio kasdienį mitybos racioną tenka gerokai pasiaurinti. Tiesa, šiandien tokį maitinimąsi renkasi ne tik tie, kuriuos šis negalavimas vargina bet ir tie, kurie mėgsta eksperimentuoti ar...

Šiandien daug kur numatomi krituliai, vyraus sniegas, kai kur galima lijundra

Aktyvus ciklonas lems vėjuotus orus. Šiandien daug kur numatomi krituliai, vyraus sniegas, kai kur galima lijundra. Plikledis. Daug kur pustys, vietomis kils pūga. Vėjas pietvakarių, šalies vakaruose pereinantis į šiaurės vakarų, 9–14 m/s, daug kur...

Horoskopai sausio 20 dienai

AVINASJūsų sveikata šiandien gali būti nekokia. Jei norite kuo greičiau atgauti jėgas ir pasitikėjimą savimi, visų pirma turite nustoti jaudintis. Visa kam turėkite kantrybės ir saiko. JAUTISJums kelia susirūpinimą perdėm malonus kolega. Ar ne per...

V. Kurpienė nurodė tris svarbius dalykus, padedančius sustiprinti imunitetą

Atsparumas ligoms ir gera savijauta – ne vienos dienos uždavinys. Įdėjus šiek tiek pastangų ir pasinaudojus keliais patarimais galima pasiekti puikių rezultatų. Dietistė Vaida Kurpienė atskleidžia, kas šaltuoju metų laiku padeda sustiprinti imunitetą ir...

Po trumpo atokvėpio vėl stiprės pietvakarių vėjas

Po trumpo atokvėpio vėl stiprės pietvakarių vėjas. Šiandien daugelyje rajonų krituliai, daugiausia sniegas, šlapdriba. Vietomis silpna lijundra, plikledis. Vėjas pietvakarių, 8–13 m/s, vietomis gūsiai 15–18 m/s. Aukščiausia temperatūra nuo 2 laipsnių šalčio iki 2, vakariniame...

Horoskopai sausio 16 dienai

AVINASSkubėti nereikia, bet neryžtingumas taip pat gali brangiai kainuoti. Ieškokite aukso vidurio. Jeigu norite įtikinti kolegas, turite itin tiksliai formuluoti savo mintis diskusijos metu. JAUTISNaujas laisvalaikio praleidimo būdas suteiks jums progą, kurios metu išaiškės, kokie...
spot_img
spot_img