Regiono verslas
f Facebook ⌕
IT

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

Redakcija · 2021-05-25 09:23

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

 

REKLAMA
Verslas

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

NAUJIENOS

Lengvatos šildymui Vyriausybė grąžinti neplanuoja

Verslas

Naujoji „REDMI Note 17“ serija: didesnės baterijos, sustiprintas atsparumas ir pirmasis „Pro Max“

REKLAMA
NAUJIENOS

NT investuotojams ne tik pajūryje – ekspertas perspėja

Trumpi vaizdo įrašai

Verslas

Vilniuje planuojama pertvarkyti 55 hektarų geležinkelio teritoriją

Aktualijos

Radviliškio rajone – milžiniškas energetikos projektas

NAUJIENOS

VMVT atskleidžia, kas labiausiai kliūva vartotojams

Verslas

Žiniasklaida: Alytaus „Litalka-Elektronik“ tampa Vokietijos „Voltatron“ grupės dalimi

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

Plečiamas „Spiečių“ tinklas – ketinama įrengti verslo erdvę mieste

NAUJIENOS

Žiniasklaida: „Iceco“ Alytaus regione atkurs žuvininkystės ūkį, stato perdirbimo cechą

NAUJIENOS

Paskelbtas rangos darbų konkursas naujos ledo arenos statyboms

NAUJIENOS

Santykiai nutrūko, būsto paskola liko: advokatas paaiškino, kas laukia nesusituokusių porų

Verslas

„Coca-Cola HBC“ rezultatai: gamybos apimtims augant, CO₂ emisijos sumažintos 23 proc.

REKLAMA

Aktualijos

Be kategorijos

Ant grotelių keptų nektarinų salotos su burrata: restorano vertas patiekalas, kurį paruošite per 15 minučių

Be kategorijos

Ant grotelių keptų nektarinų salotos su burrata: restorano vertas patiekalas, kurį paruošite per 15 minučių

Maistas

Dėl šių akcijų pirkėjai skuba į „Iki“: kasdieniams favoritams – ypatingos kainos

Maistas

Greiti desertai be orkaitės: vasaros skonis už gerą kainą

Technologijos

„Samsung“ pristatė naujus „Galaxy Watch“ laikrodžius: kasdieniam naudojimui ir ambicingiems sporto tikslams skirtus modelius

Technologijos

„Samsung“ pristatė naujos kartos sulenkiamus „Galaxy“ telefonus: plonesni, patvaresni ir dar išmanesni

Maistas

Ne tik šašlykai: pakvieskite draugus į meksikietišką tacos vakarėlį

REKLAMA

Krašto žmonės

IT

Best Leading LinkedIn Digital Marketing Agency in 2026

Finansai

Lietuvos gyventojų indėliai per metus augo iki 30,6 mlrd. eurų, bet palūkanos išlieka žemos

Be kategorijos

Kai kurie automobiliai vagims – lyg medus bitėms: kurie modeliai vilioja labiausiai?

Be kategorijos

Nuomojatės automobilį užsienyje? Patarimai, kurie padės sutaupyti laiko ir pinigų

Technologijos

Nematytos atostogų ir kasdienybės detalės: kodėl teleobjektyvas telefone keičia fotografijos taisykles?

Maistas

Legendinė kepta duona su netikėtu priedu: paragavę kitaip nebenorėsite

Maistas

Nuo arbūzų iki grilio mėsos: „Iki“ pataria, kaip prieš Jonines sutaupyti šventiniam stalui

REKLAMA

Sportas ir renginiai

Verslas

Giraitės ginkluotės gamykla 2025-aisiais augino gamybos apimtis ir pelną iššūkių kupinoje rinkoje

Mityba

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

Verslas

Darbdaviai turės pateikti inspekcijai informaciją apie sėdėjimo ir stovėjimo darbe prevenciją

Verslas

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

Verslas

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

Verslas

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

Verslas

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

Verslas

Užimtumo tarnyba fiksuoja ukrainiečių moterų užimtumo proveržį

REKLAMA
Verslas

Užimtumo tarnyba: gruodį Lietuvoje sumažėjo dirbančiųjų, augo registruotas nedarbas

Verslas

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

Į viršų