Anykščių.info
f Facebook ⌕
IT

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

Redakcija · 2021-05-25 09:20

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

 

Aktualijos

DĖL LIETUVOS KARIUOMENĖS LIETUVOS DIDŽIOJO KUNIGAIKŠČIO GEDIMINO ŠTABO BATALIONO KARIŲ PRATYBŲ | Anykščiai

NAUJIENOS

„Sodra“ perspėja apie jos vardu siaučiančius sukčius

Aktualijos

Anykščiuose vyks turizmo konferencija „Nuo potencialo iki augimo“ ir apdovanojimai „Turizmo gilės 2026“ | Anykščiai

7sek.ltNaujienos per 7 sekundes
Visos naujienos →

Anykščiai

Verslas

„Amber Grid“ modernizuos magistralinio dujotiekio infrastruktūrą Šiaulių ir Ukmergės rajonuose

Trumpi vaizdo įrašai

NAUJIENOS

Anykščiuose: Kasant tranšėją rasti galimai žmonių kaulai

Aktualijos

Nemokama stovykla 12–13 m. vaikams lapkričio 2–6 d. | Anykščiai

Aktualijos

Informacija dėl Anykščių r. Svirnų II žvyro telkinio išteklių dalies naudojimo | Anykščiai

Aktualijos

ANYKŠČIŲ RAJONO GYVENTOJAI KVIEČIAMI TEIKTI PROJEKTŲ IDĖJAS | Anykščiai

Anykščių rajono savivaldybėNaujausia savivaldybės informacija
Visos naujienos →

Anykščiai

ELTAELTA rekomenduojaSvarbiausios Lietuvos ir pasaulio naujienos
ELTA.lt →
Šaltinis: ELTA
NAUJIENOS

Anykščių r.: Įsibrovė vyras

Aktualijos

INFORMACIJA GYVENTOJAMS | Anykščiai

Aktualijos

Norinčius laikyti notaro kvalifikacinį egzaminą Teisingumo ministerija ragina teikti dokumentus | Anykščiai

Aktualijos

„Žemės byla“: mokiniai taps žaliaisiais detektyvais ir tirs aplinkosaugos bylas | Anykščiai

Maistas

Nuo lašišos už 9,99 Eur iki 35 tūkst. dovanų: „Iki“ paruošė pasiūlymus, kuriems neįmanoma atsispirti

Aktualijos

Maistas

Ekologiški pieno produktai: ką iš tiesų reiškia šis pasirinkimas?

Aktualijos

Dėl kasimo darbų elektros ir dujų apsaugos zonose | Anykščiai

Aktualijos

Anykščių rajone šiandien pradedamas šildymo sezonas | Anykščiai

NAUJIENOS

Anykščių r.: Prie automobilio vairo įkliuvo neblaivus vyras

Aktualijos

Anykščių rajono savivaldybė – pirmoji Lietuvoje, žiediškumo principus pritaikiusi maisto išsinešimo indams | Anykščiai

NAUJIENOS

Anykščiuose: A. Vienuolio g. sustabdytas automobilis VW PASSAT, kurį vairavo vyras, keleivio vietoje sėdėjo mergina. Šalia…

Aktualijos

Moksleiviai mokėsi saugiai elgtis ir pasitikrino žinias priešgaisrinės saugos viktorinoje | Anykščiai

Krašto žmonės

Aktualijos

Informacija dėl eismo ribojimų Gegužės ir Draugystės g. sankryžoje | Anykščiai

Aktualijos

Dėl planuojamų kelio darbų Vaidlonių gyvenvietėje | Anykščiai

Aktualijos

Iškilmingai apdovanoti Anykščių rajono Metų mokytojai | Anykščiai

NAUJIENOS

Anykščių r.: Debeikių sen. vyras sukėlė fizinį skausmą ir išdaužė jam priklausančio automobilio OPEL ASTRA priekinį stiklą

Aktualijos

SAUGUS ELEKTROS GENERATORIŲ NAUDOJIMAS –APSAUGOKIME SAVE IR SAVO TURTĄ! | Anykščiai

Aktualijos

„Turizmo gilės 2026“ – kviečiame balsuoti už labiausiai įkvepiančius Anykščių krašto turizmo kūrėjus | Anykščiai

Aktualijos

Mero sveikinimas Policijos (Angelų sargų) dienos proga | Anykščiai

Sportas ir renginiai

Aktualijos

KULTŪROS PAVELDO DEPARTAMENTO PRIE KULTŪROS MINISTERIJOS INFORMACIJA | Anykščiai

NAUJIENOS

Anykščių r.: Pavogta 7000 eurų ir įvairūs juvelyriniai dirbiniai

Verslas

Pirkėjai pasiūlė – „Iki“ įgyvendino: nuo patogesnės programėlės iki pokyčių parduotuvėse

Aktualijos

SVARBI INFORMACIJA GYVENTOJAMS DĖL GATVIŲ APŠVIETIMO | Anykščiai

Aktualijos

Informacija gyventojams dėl želdinių tvarkymo privačioje žemėje | Anykščiai

Aktualijos

Informacija dėl AB „Lietuvos paštas“ skyriaus Troškūnuose veiklos ir paslaugų teikimo | Anykščiai

Statybos

Vis daugiau lietuvių gyvena po vieną: kokių klaidų vengti įsirengiant mažą butą?

Verslas

Šimtai žmonių skambina pavojaus varpais: nuo sausio liks be darbo, tačiau aiškaus pagalbos plano vis dar nėra

Aktualijos

Mero sveikinimas Lietuvos socialinių darbuotojų dienos proga | Anykščiai

Aktualijos

DĖL LIETUVOS KARIUOMENĖS LIETUVOS DIDŽIOJO KUNIGAIKŠČIO GEDIMINO ŠTABO BATALIONO KARIŲ PRATYBŲ | Anykščiai

Į viršų