10 C
Šiauliai
2021 / 10 / 25
spot_img
spot_img

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

Ar jau skaitete?

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

 

Mirusiųjų atiminimo dienai artėjant – ekspertės patarimai, kaip puošti kapus

Vėlinės – viena svarbiausių rudens dienų Lietuvoje. Ir nors iki mirusiųjų paminėjimo dienos liko dar kelios savaitės, žmonės jau pradėjo jai ruoštis: tvarko, puošia kapus, ieško žvakelių, augalų ar kitų papuošimų. Vaida Budrienė, prekybos...

Įdomiausi faktai apie putpeles

Putpelių kiaušiniai jau dažnai perkami ir mielai vartojami, bet pirkėjai vis dažniau ieško išskirtinio produkto – putpelienos. Todėl putpelių augintojams UAB „Ariogalos grūdai“ pateikė staigmeną – pagal išskirtines receptūras iš lietuviškų grūdų pradėti gaminti...

Šiandien be kritulių. Oro temperatūra nuo 4 iki 9 laipsnių šilumos

Per Vidurio Europą į rytus keliaujantis anticiklonas neša saulėtus orus. Šiandien bus mažai debesuota. Lietaus nenumatoma. Vėjas pietų, pietvakarių, 8–13 m/s. Aukščiausia temperatūra 7–11 laipsnių šilumos. Statybų INFO - Naujas informacinis portalas! Spalio 26-os dieną šiaurės vakarinėje...

Horoskopas spalio 25 dienai

AVINASIki šiol labai ilgai nedarėte pažangos. Įrodykite ir sau, ir kitiems, kad esate pajėgus dirbti su naujausia technika. Visiškai netinkamas metas kelti kokius nors reikalavimus kitiems žmonėms. Kas dešimtas paprastai meluoja JAUTISSuraskite laiko meilei. Jūsų santykiai...

Kokiais produktais paįvairinti racioną, kad padėtume nuo ekranų pavargusioms akims?

Gerai savijautai svarbu aprūpinti organizmą tinkamomis medžiagomis – iš jų gauname eneregijos. Tačiau taip pat svarbu atkreipti dėmesį ir į tai, kokį poveikį daro skirtingi produktai. Pasaulinę regėjimo dieną vertėtų pagalvoti, kaip praturtinti savo...

Trūksta idėjų pusryčiams? Išbandykite gardų varškės omleto receptą

Vienas populiariausių pieno produktų – varškė, kurią galima valgyti tiek vieną, tiek naudojant kaip pagrindinį ar papildantį kitų patiekalų ingredientą. Anot „Rimi“ sveikatai palankios mitybos konsultantės, gydytojos dietologės dr. Editos Gavelienės, varškė turėtų būti...

Artimiausiomis dienomis aukštesnio slėgio sritis lems sausesnius ir švelnesnius orus

Artimiausiomis dienomis aukštesnio slėgio sritis lems sausesnius ir švelnesnius orus. Šiandien žymesnio lietaus nenumatoma. Vėjas šiaurės vakarų, vakarų, pereinantis į pietvakarių, 5–10 m/s. Temperatūra 6–11 laipsnių šilumos. Kryžiukai ir nuliukai senas, bet šaunus žaidimas internete... Spalio 25...

Horoskopai spalio 24 dienai

AVINASPernelyg daug visko vyksta vienu metu. Venkite žmonių, kurie tik blaškosi, triukšmauja ir viską komplikuoja. Šiandien kaip niekad reikia daugiau paprastumo. Jau būtų laikas išlydėti pro duris paskutinį svečią... Sudoku Online: Žaisti sudoku internete JAUTISTikriausiai jausite...

Ne tik užkandis, bet ir naudingas ingredientas: kaip patiekalų gamyboje panaudoti riešutus

Nors riešutai dažniausiai valgomi kaip užkandis, daugybėje pasaulio valstybių šie skanėstai yra naudojami ir kaip įvairiausių patiekalų – salotų, sriubų ar užtepėlių – ingredientai. Įpusėjus šaltajam sezonui, migdolai, lazdynai ar graikiniai riešutai gali tapti...

Jaučiate šiuos simptomus? Gali būti, kad atėjo laikas skaitmeninei detoksikacijai

Telefonas, kompiuteris ir televizorius – su šiais įrenginiais daugelis lietuvių kasdien praleidžia bent po kelias valandas, o kai kurie – ir daugiau nei 7 valandas, rodo „Telia“ užsakymu atliktas tyrimas. Bet žmonės supranta, kad...

Šiandien daug kur numatomi trumpi lietūs. Aukščiausia temperatūra 7–10 laipsnių šilumos

Šiandien daug kur numatomi trumpi lietūs. Pietvakarių, pereinančio į šiaurės vakarų vėjo gūsiai vietomis sieks 15–17 m/s. Aukščiausia temperatūra 7–10 laipsnių šilumos. Smagus žaidimas: „Kryžiukai - nuliukai” Spalio 24-os naktį vietomis prognozuojami trumpi krituliai, daugiausia lietus,...

Horoskopai spalio 23 dienai

AVINASGausite ne vieną pasiūlymą kartu praleisti savaitgalį. Jūs vėl galite sutelkti visus bendram tikslui - gal išgelbėti pasaulį, o gal paprasčiausiai pasilinksminti. Jaunėliams labai pravers išmintingas jūsų patarimas. Intelektinis žaidimas internete JAUTISKruopščiai suplanuotą dienotvarkę gali sugriauti...

Studentas apie mokslų ir darbo derinimą: svarbiausia – palaikantys vadovai ir lankstumas

Vienu metu dirbti ir mokytis aukštojoje mokykloje – nemenkas iššūkis, kurį priima dažnas studentas. Prekybos tinklas „Lidl“ suteikia galimybę studentams derinti studijas ir karjeros galimybes. Jau ketvirtus metus „Lidl Lietuva“ dirbantis studentas Ignas teigia,...

Specialistės patarimai: kaip tinkamai prižiūrėti odą menopauzės metu?

Menopauzė – natūralus periodas kiekvienos moters gyvenime, kuris gali atnešti nemažai nerimo dėl vykstančių organizmo pokyčių. Jos metu sumažėjęs lytinių hormonų kiekis gali dar labiau išryškinti jau turimas odos problemas. Tačiau, anot Elynos Sedleniecės,...

Krevečių valgymo etiketas

Krevetės – labai universali jūros gėrybė. Patiekalus su krevetėmis gaminti nesudėtinga, vis dėlto kelias pagrindines taisykles, kaip tinkamai jas valgyti ar išlukštenti prieš gaminant, žinoti reikėtų. Vaida Budrienė, prekybos tinklo „Iki“ komunikacijos vadovė sako,...

Lietuviškų padažų ir pagardų gamintojui – išskirtinis užsienio maisto ekspertų dėmesys

Maisto pramonės atstovai iš viso pasaulio spalio viduryje susirinko Kelno mieste Vokietijoje, kur vyko viena didžiausių ir labiausiai pripažintų maisto pramonės parodų „ANUGA 2021“. Daugiau kaip šimtmetį skaičiuojantis renginys pernai buvo atšauktas dėl koronaviruso...

Horoskopai spalio 22 dienai

AVINASPagaliau galėsite bent kiek laiko skirti ir sau. Išnaudokite šį trumpą atokvėpį susitvarkyti ganėtinai apleistiems pastaruoju metu asmeniniams reikalams. Nesibaiminkite eksperimento, dėl kurio baigties nesate tikras. Viskas turėtų baigtis sėkmingai. JAUTISSiekiate aplinkinių dėmesio, bet jo...

Buvęs Seimo narys nuteistas už melagingų parodymų davimą

Klaipėdos apygardos teismas panaikino apylinkės teismo išteisinamąjį nuosprendį už melagingų parodymų davimą teisme, pripažino vyrą kaltu ir skyrė jam 5 649 Eur baudą, nurodė ją sumokėti per 2 mėnesius nuo nuosprendžio priėmimo dienos. Intelektinis žaidimas...

Desertai, kuriais mėgausitės be sąžinės graužimo: kuo pakeisti įprastus saldėsių ingredientus

Visi nusipelnėme pasimėgauti nepaprasto skonio torto, pyrago ir kitokio mėgstamo saldėsio gabalėliu. O ypač vėsiais rudens vakarais – tai geriausias metas daugiau laiko praleisti virtuvėje ir paeksperimentuoti su įvairiausiais receptais. Vaida Budrienė, prekybos tinklo...

Finansiniai sukčiai iš gyventojų šiemet jau išviliojo 8 mln. eurų

Per trečiąjį šių metų ketvirtį finansiniai sukčiai apgavo dvigubai daugiau Lietuvos gyventojų, nei per antrąjį, rodo Lietuvos bankų asociacijos (LBA) duomenys. Nors dalį manipuliuojant atliktų mokėjimų finansų ir kredito įstaigoms sėkmingai pavyksta sustabdyti, o...

Pranašaujant stiprų vėją, draudikai pastebi vieną tendenciją

Sinoptikams vėl kalbant apie artėjančius didžiulius vėjo gūsius, draudikai pastebi, kad kasmet vis daugėja žalų dėl stichinių nelaimių: nukenčia gyvenamieji namai, priestatai, o kainos šioms žaloms apmokėti – vis auga. „Lietuvos draudimo“ duomenimis, paskutiniai...

Horoskopai spalio 21 dienai

AVINASNeignoruokite gyvenimo, netelpančio į jūsų profesinių interesų rėmus.Jūsų artimieji pasiilgę meilės ir dėmesio. Šįvakar priimkite nuoširdžią dovaną, bet nesijauskite dėl jos įsipareigojęs. Intelektinis žaidimas internete JAUTISAr dar nepabodo būti auka? Jei niekas nesiima jūsų ginti, ginkitės...
spot_img
spot_img
spot_img