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.

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

 

Šį savaitgalį grilinkite ir piknikaukite pigiau - 5 skanūs ir lengvi receptai, kuriems sutaupysite „Iki“.

Šį savaitgalį grilinkite ir piknikaukite pigiau: 5 skanūs ir lengvi receptai, kuriems sutaupysite „Iki“

0
Artėjant šiltam ir saulėtam savaitgaliui, „Iki“ dalijasi nebrangiomis grilio ir pikniko idėjomis bei akcijomis, kurios padės lengvai suplanuoti skanų laiką gamtoje.

Darbdaviai turės pateikti inspekcijai informaciją apie sėdėjimo ir stovėjimo darbe prevenciją

0
Valstybinė darbo inspekcija (VDI) įpareigojo dalį darbdavių iki balandžio pabaigos pateikti informaciją apie priemones, skirtas mažinti ilgalaikio sėdėjimo ar stovėjimo darbuotojams keliamas rizikas. Kovo pradžioje...

Šiemet Velykoms – putpelių kiaušiniai: PC CUP lankytojams dovanoja 30 tūkst. gamtos margučių

0
Artėjant šv. Velykoms, vis daugiau žmonių ieško ne tik tradicinių sprendimų, bet ir naujų, estetiškų bei sveikesnių pasirinkimų šventiniam stalui. Viena ryškėjančių tendencijų –...

35 metus kuriama lietuviškos kosmetikos istorija: kaip „BIOK Laboratorija“ tapo tarptautiniu grožio inovatoriumi?

0
Puodas, elektrinė plytelė ir statybų vagonėlis – taip prasidėjo vieno žinomiausių lietuviškos kosmetikos prekės ženklų istorija. Prieš 35 metus tokiomis sąlygomis buvo pagaminti pirmieji...

Investuotojų taikinyje – vieta ir lankstumas: Turto bankas šiemet rinkai pasiūlys 645 objektus

0
Šiemet Turto bankas aktyviai tęs nebenaudojamo valstybės nekilnojamojo turto (NT) realizavimą – 2026-aisiais rinkai planuojama pasiūlyti 645 objektus, o planuojamos įplaukos sieks daugiau nei...

Atlyginimų skaidrumui užtikrinti – nauji siūlymai: kiekvienas galės sužinoti savo algos atotrūkį

0
Siekiant užtikrinti darbo užmokesčio skaidrumą, mažinti vyrų ir moterų atlyginimų skirtumą už tokį patį ar vienodos vertės darbą, Socialinės apsaugos ir darbo ministerija (SADM)...

Užimtumo tarnyba fiksuoja ukrainiečių moterų užimtumo proveržį

0
Lietuvoje per trejus metus trečdaliu išaugo dirbančių moterų ukrainiečių skaičius – nuo 13,1 tūkst. iki 17,2 tūkst.  Atvykusios nuo karo Ukrainoje pradžios moterys sėkmingai...

Užimtumo tarnyba: gruodį Lietuvoje sumažėjo dirbančiųjų, augo registruotas nedarbas

0
Praėjusių metų gruodį Lietuvos darbo rinkoje sumažėjo dirbančiųjų, taip pat augo registruotas nedarbas. Užimtumo tarnybos duomenimis, bendras dirbančiųjų skaičius susitraukė 0,56 proc., o registruotas nedarbas padidėjo...

Tradicijos tęsiasi – į „Iki“ grįžta įspūdinga akcija: kasdien net 20 tūkst. pirkėjų už...

0
Naujųjų metų pradžia yra puiki proga pradėti taupyti savo svajonėms. Tikslą pasiekti greičiau padės ir jau legendine tapusi į „Iki“ grįžtanti akcija „Sausio akcentas...

NŽT: žemės sklypų vertės šalyje kitąmet augs apie 8 proc.

0
Nuo kitų metų pradžios Lietuvoje bus taikomi atnaujinti žemės verčių žemėlapiai, pagal kuriuos bus nustatomos žemės sklypų ir statinių vidutinės rinkos vertės, pranešė Nacionalinė...

Metų pabaigos premijos: kada – tik motyvacija, o kada – ir darbdavio pareiga?

0
Metų pabaigoje darbdaviai neretai skiria darbuotojams premijas, siekdami paskatinti juos už gerai atliktą darbą ar pasiektus rezultatus. Valstybinė darbo inspekcija (VDI) atkreipia dėmesį, kad...

VMI: gyventojai jau gali įsigyti verslo liudijimus 2026 m.   

0
Valstybinė mokesčių inspekcija (VMI) informuoja, kad gyventojai jau gali įsigyti verslo liudijimus 2026 m. Norintys kitąmet tęsti šiais metais vykdytą veiklą taip pat turi...

TEGOS teisės profesionalai vėl tarp geriausių: tarptautinės teisės reitinge – aukščiausi įvertinimai

0
Prestižinis tarptautinės teisės reitingas IFLR1000 paskelbė naujausius Centrinės ir Rytų Europos rezultatus, kuriuose TEGOS, viena didžiausių advokatų kontorų Baltijos šalyse, jau šeštus metus iš...

Daugiau nei 1,5 mln. parsisiuntusiųjų laukia naujienos: „Iki“ atnaujino programėlę – atsirado daug naudingų...

0
Prekybos tinklas „Iki“ atnaujino savo lojalumo programėlę išmaniuosiuose telefonuose, į kurią įdiegti prie šiuolaikinio pirkėjo poreikių pritaikyti patobulinimai. Programėlė jau parsisiųsta per 1,5 mln....
spot_img