Sekmadienis, 18 gegužės, 2025
spot_img
spot_img

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

 

Atskleidė, kuri profesija Lietuvoje – pavojingiausia

0
Artėjant Pasaulinei darbuotojų saugos ir sveikatos dienai, Valstybinė darbo inspekcija (VDI) atskleidė, kuriame sektoriuje įvyksta daugiausiai nelaimingų atsitikimų ar net tragedijų. Sudėtingiausia situacija išlieka...

Ko negali dirbtinis intelektas? Žmogaus pranašumas pardavimų srityje

0
Sakoma, kad dirbtinis intelektas (DI) galėtų automatizuoti apie 30–50% užduočių pardavimų procese. Kaip teigia dirbtinio intelekto ekspertas, pirmosios Lietuvoje dirbtinio intelekto agentūros „WhyAI“ įkūrėjas...

Lietuviškų „oho!“ traškučių ir sausų pusryčių gamintojo eksportas pernai augo iki 22 mln. eurų

0
Lietuviško kapitalo traškučių ir sausų pusryčių „oho!” gamintojo „Naujasis Nevėžis“ 2024 metais milijoninės investicijos grįžo išaugusiu eksportu. Bendrovės eksportas padidėjo iki 22 mln. eurų...

Dar vienas įvertinimas: „Lidl Lietuva“ – patraukliausias darbdavys prekybos kategorijoje

0
„Lidl Lietuva“ pelnė patraukliausio darbdavio apdovanojimą prekybos ir pardavimų srityje bei pateko tarp 50-ies geriausių šalies darbdavių bendrame reitinge. Nugalėtojai paskelbti remiantis šių metų...

Kas bendro tarp rizikų valdymo ir lietuviškų metų laikų?

0
Kaip pastarųjų metų neapibrėžta geopolitinė situacija ir tikėtino verslo sąlygų ir mokesčių keitimo atmosfera veikia šalies smulkų ir vidutinį verslą – ar jis planuoja...

Nuo buto remonto iki privataus lėktuvo: kam žmonės naudoja paskolas?

0
Šiandien vis daugiau žmonių paskolas renkasi ne tik būtiniausiems poreikiams, bet ir svajonėms įgyvendinti – nuo įprasto būsto remonto iki vilos Ispanijoje ar net...

Nacionalinėje vokiečių kalbos olimpiadoje varžėsi per pusšimtį Lietuvos mokinių

0
Kovo 28–29 dienomis Klaipėdos Vytauto Didžiojo gimnazijoje vyko 14–18 metų moksleiviams skirtas renginys „Lietuvos mokinių vokiečių kalbos olimpiada ir konkursas“. Pasak Lietuvos neformaliojo švietimo...

UAB „Gulbelė“ komercijai vadovaus Diana Taletavičienė

0
Mažmeninės prekybos tinklo UAB „Gulbelė“, valdančio beveik 70 krautuvių visoje Lietuvoje, komercijai vadovaus Diana Taletavičienė. Ilgametę patirtį prekybos sektoriuje sukaupusi vadovė rūpinsis prekybos tinklo...

Apklausa: lietuviai planuoja gausesnį Velykų stalą nei pernai, tačiau neaplenks akcijų  ir nuolaidų  

0
Artėjant vienai didžiausių metų švenčių, kone visos šeimos stengiasi paruošti įvairesnį stalą ir primarginti kiaušinių. Prekybos tinklo „Rimi“ duomenimis, šiemet 13 proc. respondentų planuoja...

Derančios įmonės bei asmeninės darbuotojo vertybės: kodėl svarbu, kad jos sutaptų?

0
Ar kada teko susimąstyti, kas darbe teikia didžiausią motyvaciją? Konkurencingas atlyginimas, papildomos naudos, plačios karjeros galimybės – visa tai svarbu, tačiau tyrimai rodo, kad...

Velykų sekmadienį keisis „Rimi“ darbo laikas: veiks budinčios parduotuvės

0
Balandžio 20 d., Velykų sekmadienį, dalis prekybos tinklo „Rimi“ parduotuvių nedirbs, tačiau įsigyti prekių šventiniam stalui pirkėjai galės budinčiose parduotuvėse. Iš viso duris lankytojams...

Įtrauki darbo aplinka visiems: kaip „Lidl Lietuva“ skatina lyčių lygybę ir moterų lyderystę?

0
Lygybė darbovietėje nėra tik privalumas – tai būtinybė. „Lidl Lietuva“ kasdien siekia tai užtikrinti – kuria atvirą ir įtraukią darbo aplinką. Įmonėje kiekvienas darbuotojas,...

Lietuvos gyventojai „į rankas“ uždirba kone mažiausiai ES

0
Lietuvos gyventojai „į rankas“ uždirba kone mažiausiai Europos Sąjungoje, o turintys vaikų „į rankas“ uždirba daugiau nei vienišiai. Eurostato duomenimis,  šveicarai, vieni daugiausiai uždirbančių...

Freor LT“ kreipiasi į Aukščiausiąjį teismą: Lietuva ignoravo Europos Sąjungos teisę ir pritaikė atsakomybę...

0
UAB „Freor LT“ vadovas skundžia Aukščiausiajam teismui Vilniaus apygardos teismo sprendimą, kuriuo buvo pritaikyta administracinė atsakomybė už nelegalų darbą, įdarbinus karo pabėgėlį iš Ukrainos....
spot_img