Veľká revolta – koniec invalidných vozíkov?
Niekto, kto nikdy nepoužíval invalidný vozík, si môže myslieť, že medzi ním a exoskeletom je malý rozdiel, alebo dokonca, že práve invalidný vozík poskytuje mobilitu, rýchlejší a efektívnejší pohyb. Odborníci aj samotní postihnutí však zdôrazňujú, že pre ochrnutých je veľmi dôležité nielen sa pohybovať, ale aj vstať z vozíka a zaujať vzpriamenú polohu.
12. júna 2014, krátko pred 17:XNUMX miestneho času v Arena Corinthians v São Paule, mladý Brazílčan namiesto invalidný vozíktam, kde zvyčajne chodí, vstúpil na ihrisko nohami a urobil svoju prvú prihrávku vo Svetovom pohári. Mal na sebe mysľou ovládaný exoskeleton (1).
1. Prvý kop do lopty na majstrovstvách sveta v Brazílii
Prezentovaná štruktúra bola výsledkom dlhoročnej práce medzinárodného tímu vedcov zameraných na projekt Go Again. Osamelý exoskeleton Vyrobené vo Francúzsku. Prácu koordinoval Gordon Cheng z Technickej univerzity v Mníchove a technológia na čítanie mozgových vĺn bola vyvinutá najmä v Spojených štátoch amerických, na rovnakom mieste na Duke University.
Bola to prvá masová prezentácia ovládania mysle v mechanických zariadeniach. Predtým sa exoskeletony prezentovali na konferenciách či natáčali v laboratóriách a nahrávky sa najčastejšie nachádzali na internete.
exoskeleton postavil doktor Miguel Nicolelis a tím 156 vedcov. Jej oficiálny názov je BRA-Santos-Dumont, podľa Alberta Santosa-Dumonta, brazílskeho priekopníka. Navyše, vďaka spätnej väzbe musí pacient prostredníctvom systémov elektronických senzorov umiestnených v zariadení „cítiť“, čo robí.
Vstúpte do histórie vlastnými nohami
Ukazuje to príbeh 32-ročnej Claire Lomas (2). exoskeleton môže zdravotne postihnutému otvoriť cestu do nového života. V roku 2012 sa britské dievča, ochrnuté od pása nadol, preslávilo po dokončení londýnskeho maratónu. Trvalo jej to sedemnásť dní, ale zvládla to! Tento výkon bol možný vďaka izraelskej kostre ReWalk.
2. Claire Lomas s exoskeletom ReWalk
Úspech pani Claire bol označený za jednu z najväčších technologických udalostí roku 2012. Nasledujúci rok odštartovala nové preteky so svojimi slabinami. Tentoraz sa rozhodla prejsť 400 míľ alebo vyše 600 km na ručnom bicykli.
Cestou sa snažila navštíviť čo najviac miest. Počas prestávok založila ReWalk a navštevovala školy a rôzne inštitúcie, hovorila o sebe a zbierala prostriedky na pomoc ľuďom s poranením chrbtice.
Exoskeletony až do výmeny invalidné vozíky. Sú napríklad príliš pomalé na to, aby ochrnutý človek bezpečne prešiel cez cestu. Tieto štruktúry však boli testované len nedávno a už teraz môžu priniesť mnohé výhody.
Okrem schopnosti prekonávať bariéry a psychického komfortu dáva skelet vozičkárovi šancu na aktívnu rehabilitáciu. Vzpriamená poloha posilňuje srdce, svaly, obeh a ostatné časti tela oslabené každodenným sedením.
Kostra s joystickom
Spoločnosť Berkeley Bionics, známa svojim projektom vojenského exoskeletu HULC, navrhla pred piatimi rokmi exoskeleton pre ľudí so zdravotným postihnutím sa nazýva - eLEGS (3). Je to ľahko použiteľný dizajn určený pre paralyzovaných ľudí. Váži 20 kg a umožňuje chôdzu rýchlosťou až 3,2 km/h. na šiestu hodinu.
Zariadenie bolo navrhnuté tak, aby si ho užívateľ na invalidnom vozíku mohol nasadiť a byť na ceste za pár minút. Nosia sa na odevoch a topánkach, zapínajú sa suchým zipsom a prackami, podobne ako sa používajú v batohoch.
Riadenie sa vykonáva pomocou interpretovaných gest Letový ovládač exoskeletu. Chôdza sa vykonáva pomocou barlí, ktoré vám pomôžu udržať rovnováhu. ReWalk a podobné americké eLEGS sú pomerne ľahké. Treba priznať, že neposkytujú úplnú stabilitu, preto spomínaná potreba spoliehania sa na barle. Novozélandská spoločnosť REX Bionics sa vydala inou cestou.
4. Exoskelet Rex Bionics
REX, ktorý postavila, váži neuveriteľných 38 kg, ale je veľmi stabilný (4). Dokáže si poradiť aj s veľkou odchýlkou od kolmice a stojom na jednej nohe. Tiež sa to rieši inak. Namiesto vyvažovania tela používa používateľ malý joystick. Vývoj robotického exoskeletu, skrátene REX, trval viac ako štyri roky a prvýkrát bol demonštrovaný 14. júla 2010.
Je založený na myšlienke exoskeletu a pozostáva z páru robotických nôh, ktoré vám umožňujú vstať, chodiť, pohybovať sa do strán, otáčať sa, nakláňať sa a nakoniec chodiť. Táto ponuka je určená pre ľudí, ktorí denne používajú tradičné výrobky. invalidný vozík.
Prístroj získal všetky potrebné miestne normy a bol vytvorený s prihliadnutím na návrhy viacerých rehabilitačných špecialistov. Naučiť sa chodiť s robotickými nohami trvá dva týždne. Výrobca zabezpečuje školenia v REX Centre v Aucklande na Novom Zélande.
Do hry vstupuje mozog
Nedávno inžinier z Houstonskej univerzity José Contreras-Vidal integroval mozgové rozhranie BCI do exoskeletu Nového Zélandu. Takže namiesto palice môže byť REX ovládaný aj mysľou používateľa. A, samozrejme, nejde o jediný typ exoskeletu, ktorý umožňuje jeho „riadenie mozgom“.
Skupina kórejských a nemeckých vedcov vyvinula platný systém riadenia exoskeletu pohyby dolných končatín pomocou mozgového rozhrania na báze elektroencefalografického prístroja a LED diód.
Informácie o tomto riešení – mimoriadne sľubnom z pohľadu napríklad vozičkárov – sa pred pár mesiacmi objavili v špecializovanom časopise „Journal of Neural Engineering“.
Systém vám umožňuje pohybovať sa dopredu, otáčať sa doľava a doprava a zostať stabilne na mieste. Používateľ si na hlavu nasadí typické EEG „slúchadlá“ a pri zaostrovaní a pohľade na pole piatich LED diód vysiela príslušné impulzy.
Každá LED dióda bliká špecifickou frekvenciou a osoba používajúca exoskelet sa zameriava na zvolenú LED špecifickou frekvenciou, čo má za následok zodpovedajúce EEG čítanie mozgových impulzov.
Ako asi tušíte, tento systém vyžaduje určitú prípravu, ale ako vývojári ubezpečujú, efektívne zachytáva potrebné impulzy zo všetkých mozgových šumov. Zvyčajne trvalo testovaným subjektom asi päť minút, kým sa naučili efektívne ovládať exoskelet, ktorý hýbe ich nohami.
Okrem exoskeletov.
Namiesto toho exoskeletony invalidné vozíky - táto technológia skutočne neprekvitala a objavuje sa ešte viac nových konceptov. Ak je možné ovládať inertné mechanické prvky rozumom exoskeletontak prečo nepoužiť rozhranie ako BCI pre inertné svaly ochrnutého človeka?
5. Ochrnutý človek chodí s BCI bez exoskeletu.
Toto riešenie bolo popísané koncom septembra 2015 v časopise NeuroEngineering and Rehabilitation Specialists z Kalifornskej univerzity v Irvine pod vedením doktora An Do vybavili 26-ročného ochrnutého muža na päť rokov EEG pilotom. na hlavu a do elektród, ktoré zachytávajú elektrické impulzy vo svaloch obklopujúcich jeho imobilizované kolená (5).
Predtým, ako mohol po rokoch nehybnosti opäť použiť nohy, zrejme musel prejsť bežným školením pre ľudí používajúcich rozhrania BCI. Študoval vo virtuálnej realite. Musel tiež posilniť svaly nôh, aby uniesol váhu svojho tela.
S chodítkom zvládol prejsť 3,66 metra, vďaka čomu udržal rovnováhu a preniesol časť telesnej hmotnosti. Nech to znie akokoľvek prekvapivo a paradoxne – získal kontrolu nad svojimi končatinami!
Podľa vedcov, ktorí tieto experimenty uskutočnili, môže táto technika spolu s mechanickou asistenciou a protetikou prinavrátiť značnú časť mobility postihnutým a dokonca paralyzovaným ľuďom a poskytnúť viac psychického uspokojenia ako exoskeletony. Tak či onak, zdá sa, že veľká vagónová vzbura sa blíži.
