Pirmadienis, 13 sausio, 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

 

„Lidl Lietuva“ darbuotojo istorija: Arno kelias nuo studijuojančio parduotuvės darbuotojo iki IT skyriaus konsultanto

0
Konkurencingas atlygis, galimybė derinti darbą su studijomis ir palaikanti darbo aplinka – tai tik keletas priežasčių, kodėl žmonės renkasi dirbti „Lidl Lietuva“ organizacijoje. Savo sėkmės istorija dalijasi Arnas, įmonėje savo kelią pradėjęs kaip parduotuvės...

Bankrutuoja „Onorė“ restoranas Palagoje

0
Restoranas „Onorė“ veikė nuo 2015 metų ir garsėjo šiuolaikinės europietiškos virtuvės patiekalais bei išskirtiniu aptarnavimu. Jis buvo mėgstamas tiek vietos gyventojų, tiek poilsiautojų, siekiančių išskirtinės gastronominės patirties. 2017 metais „Onorė“ pateko į prestižinį Lietuvos...

„airBaltic“ dėl vėluojančios variklių techninės priežiūros atšaukia 4,6 tūkst. skrydžių

0
Baltijos šalių oro linijų bendrovė „airBaltic“ ketvirtadienį pranešė atšaukianti  4 670 skrydžių iš visų savo 2025 m. vasaros sezono bazių. Bendrovės teigimu, skrydžiai atšaukiami dėl netikėtai vėluojančių ir užsitęsusių variklių techninės priežiūros darbų, kuriuos atlieka...

Elektrėnų kredito unija jungiasi prie „Kreda“ grupės

0
Nuo sausio 1 dienos prie „Kreda“ grupės prisijungė Elektrėnų kredito unija. Leidimą Elektrėnų kredito unijai keisti centrinę kredito uniją Lietuvos bankas suteikė dar 2023 metais. „Naujo nario prisijungimas dar labiau praplės „Kreda“ grupės aptarnaujamą teritoriją, sustiprins jos...

Stulbinanti „Iki“ akcija grįžta: kiekvieną savaitę 140 tūkst. lojalių „Iki“ pirkėjų už prekes mokės...

0
Ar galima už kasdienes prekes mokėti smarkiai mažiau? Vos kelis ar keliolika centų už visą pirkinių krepšelį? Tai jau tapo įmanoma „Iki“ parduotuvėse. Į „Iki“ grįžo pernai minias pirkėjų neįtikėtinai maloniai nustebinusi akcija „Sausio...

Sausį brangsta visuomeninis elektros tiekimas, daliai žmonių didėja ir gamtinių dujų tarifai

0
Prasidedant 2025-iesiems, šalyje vidutiniškai 4 proc. brangsta visuomeninio tiekėjo „Ignitis“ elektros tarifai, taip pat didėja sąskaitos gamtinių dujų daugiausiai suvartojantiems gyventojams. Dar gruodį Valstybinė energetikos reguliavimo taryba (VERT) nustatė naujųjų metų pirmojo pusmečio elektros ir...

Siunčiant pašto siuntas klientų bus prašoma pateikti asmens dokumentą

0
Nuo sausio norintieji išsiųsti siuntą pašto skyriuje turės pateikti ir savo asmens dokumentą. Numatoma, jog klientai, siunčiantys siuntas per laiškininką ar pašto skyrių, turės pateikti galiojantį pasą, asmens tapatybės kortelę, lietuvišką vairuotojo pažymėjimą, leidimą gyventi...

2025 m. dėl didėjančių akcizų brangs degalai, alkoholio bei tabako produktai

0
Nuo sausio 1 d. įsigalioja nauji akcizai alkoholiui, tabako produktams bei degalams. Dėl šių pakeitimų 1 litras benzino gali pabrangti apie 0,06 euro, dyzelino – apie 0,13 euro, tuo metu pusė litro alaus –...

Fejerverkai Palangoje: įspūdingas reginys virš tilto

0
Palangoje Naujieji metai sutikti su trenksmu – fejerverkai virš Baltijos jūros ir Palangos tilto sukūrė nepamirštamą šventinę atmosferą. Nepaisant abejonių dėl oro sąlygų, renginys įvyko ir sužavėjo daugybę susirinkusiųjų. Fejerverkai, kurie stebino Fejerverkų šou vyko kaip...

Nuo sausio gyventojams brangs pašto paslaugų kainos

0
Nuo 2025-ųjų sausio 1 d. įsigaliojant naujiems universaliosios pašto paslaugos (UPP) tarifams, gyventojams brangs siuntinių ir korespondencijos siuntimas tiek į užsienį, tiek Lietuvoje. Anot „Lietuvos pašto“, šalies viduje nuo sausio registruotų ir neregistruotų siuntų siuntimas...

378 milijonai eurų – tokio dydžio kompensacijos gali reikalauti nukentėję gyventoja

0
378 milijonai eurų – tokio dydžio kompensacijos gali reikalauti nukentėję gyventojai, kiti tretieji asmenys bei katastrofos padarinius likvidavusios tarnybos 2024 m. lapkričio 25 d. rytą Vilniuje, netoli oro uosto, šalia gyvenamojo namo nukritus ir sudužus...

Stabdoma beveik pusmetį Druskininkuose veikusios „Drift arenos“ veikla: gyventojai skundėsi triukšmu

0
Druskininkų savivaldybė nutraukia „Drift Arenos“ veiklą – apie tai praėjusią savaitę asmeninėje socialinio tinklo paskyroje pranešė meras Ričardas Malinauskas. Pasak jo, toks sprendimas priimtas atsižvelgiant į gyventojų nusiskundimus dėl triukšmo. „Dėl beveik pusmetį Druskininkuose veikusios...

Padidės dirbančiųjų pajamos, senjorai sulauks didesnių pensijų, ūgtels ir kitos išmokos

0
Valstybės, savivaldybių bei „Sodros“ biudžetai jau patvirtinti, tad aišku, kaip gyvensime 2025 metais. Socialinės apsaugos ir darbo srityje svarbu žinoti, kad kitąmet augs senatvės, negalios ir netekto darbingumo, našlių ir našlaičių pensijos, tikslinės kompensacijos...

Skelbiamas konkursas į Šventosios jūrų uosto direkcijos direktoriaus pareigas

0
Palangos miesto savivaldybė paskelbė konkursą užimti Šventosios jūrų uosto direkcijos direktoriaus pareigas. Konkursas, paskelbtas Valstybės tarnybos portale gruodžio 13 d., vyks iki 2025 m. sausio 2 d. Dokumentai priimami tik per VATIS Atrankos modulį. Direktoriaus...
spot_img