Улуу көтөрүлүш - майыптар коляскасынын аягы?

Майыптар коляскасын эч качан колдонбогон адам анын экзоскелеттен айырмасы аз деп ойлошу мүмкүн, ал тургай коляска мобилдүүлүктү, ылдамыраак жана эффективдүү кыймылды камсыз кылат деп ойлошу мүмкүн. Бирок шал оорусунан жабыркагандар үчүн кыймылдап эле койбостон, коляскадан түшүп, тик туруу да абдан маанилүү экенин адистер жана майыптар өздөрү баса белгилешет.

12-жылдын 2014-июнунда, Сан-Паулу шаарындагы Арена Коринтианс стадионунда жергиликтүү убакыт боюнча саат 17:XNUMXгө жакын бразилиялык жаш майыптардын коляскасыдемейде кайда барса, ал аянтты буту менен алып, дуйнелук чемпионатта биринчи пасын жасады. Ал акыл-эси башкарылуучу экзоскелет кийген (1). 

1. Бразилияда өткөн дүйнө чемпионатында алгачкы сокку

Сунушталган структура "Walk Again" долбооруна багытталган эл аралык окумуштуулар тобунун көп жылдык ишинин натыйжасы. Жалгыздыкта экзоскелет Францияда жасалган. Ишти Мюнхен техникалык университетинен Гордон Ченг координациялаган жана мээ толкундарын окуу технологиясы негизинен АКШда, ошондой эле Дьюк университетинде иштелип чыккан.

Бул механикалык түзүлүштөрдөгү акыл-эсти башкаруунун биринчи массалык презентациясы болду. Буга чейин экзоскелеттер конференцияларда көрсөтүлүп же лабораторияларда тартылып, жазуулар көбүнчө интернеттен табылган.

экзоскелет доктор Мигель Николелис жана 156 окумуштуудан турган топ тарабынан курулган. Анын расмий аталышы - бразилиялык пионер Альберт Сантос-Дюмонттун урматына БРА-Сантос-Дюмонт. Мындан тышкары, кайтарым байланыштын аркасында пациент жабдууларда жайгашкан электрондук сенсордук системалар аркылуу эмне кылып жатканын "сезиши" керек.

Тарыхка өз бутуң менен кир

Муну 32 жаштагы Клэр Ломастын (2) окуясы көрсөтүп турат экзоскелет инвалид үчүн жаңы жашоого жол ача алат. 2012-жылы белинен ылдый шал болуп калган британиялык кыз Лондон марафонунда чуркап атактуулукка жеткен. Ага он жети күн өттү, бирок ал муну жасады! Бул эрдик Израилдин ReWalk скелетинин аркасында мүмкүн болду.

2. ReWalk экзоскелетиндеги Клэр Ломас

Клэр айымдын жетишкендиги 2012-жылдагы эң чоң технологиялык окуялардын бири деп аталды. Кийинки жылы ал өзүнүн алсыз жактары менен жаңы жарышты баштады. Бул жолу ал кол менен велосипед менен 400 миль же 600 чакырымдан ашык жол жүрүүнү чечти.

Жолдо ал мүмкүн болушунча көп шаарларды кыдырууга аракет кылды. Өчүрүү учурунда ал ReWalkты негиздеп, мектептерди жана ар кандай мекемелерди кыдырып, кабарды таратып, жүлүн жаракат алган адамдарга жардам берүү үчүн каражат чогулткан.

Exoskeletons аны дагы алмаштырбайт коляскалар. Маселен, шал оорулуу адам жолдон аман-эсен өтүш үчүн өтө жай. Бирок, бул структуралар жакында эле сыналган жана алар буга чейин эле көп пайда алып келиши мүмкүн.

Скелет тоскоолдуктарды жана психологиялык комфортту жеңүү жөндөмдүүлүгүнөн тышкары, коляскадагы адамга активдүү реабилитацияга мүмкүнчүлүк берет. Тик позиция жүрөктү, булчуңдарды, кан айланууну жана күнүмдүк отурганда алсыраган дененин башка бөлүктөрүн бекемдейт.

Джойстик менен скелет

HULC аскердик экзоскелет долбоору менен белгилүү Berkeley Bionics беш жыл мурун сунушталган экзоскелет мүмкүнчүлүгү чектелген адамдар үчүн eLEGS (3) деп аталат. Бул шал адамдар үчүн иштелип чыккан колдонууга жеңил дизайн. Анын салмагы 20 кг жана 3,2 км/саат ылдамдыкта басууга мүмкүндүк берет. алты саат бою.

Аппарат майыптар коляскасында отурган колдонуучу аны бир нече мүнөттүн ичинде кийип, жолдо боло тургандай кылып жасалган. Алар кийим-кечеге жана бут кийимге кийилет, рюкзактарда колдонулгандай липучка жана тока менен бекитилет.

Башкаруу жаңсоолордун жардамы менен ишке ашырылат, чечмеленет экзоскелет борттук компьютер. Басуу тең салмактуулукту сактоого жардам берүү үчүн балдактарды колдонуу менен жасалат. ReWalk жана ушул сыяктуу америкалык eLEGS салыштырмалуу жеңил. Моюнга алуу керек, алар толук стабилдүүлүктү камсыз кыла албайт, демек, балдактарды колдоо зарыл. Жаңы Зеландиялык REX Bionics компаниясы башка жолду тандады.

4. Rex Bionics тарабынан жасалган экзоскелет

Ал курган REXтин салмагы 38 кг, бирок абдан туруктуу (4). Ал тургай, вертикалдуу жана бир бутуна туруп чоң четтөөлөр менен туруштук бере алат. Ал да башкача иштетилет. Колдонуучу денени тең салмактагандын ордуна кичинекей джойстикти колдонот. Robotic Exoskeleton же кыскача REX, иштеп чыгуу үчүн төрт жылдан ашык убакыт талап кылынган жана биринчи жолу 14-жылдын 2010-июлунда көрсөтүлгөн.

Ал экзоскелет идеясына негизделген жана бир жуп робот буттарынан турат, алар туруп, басууга, капталга жылып, бурулуп, ийилип, акыры басууга мүмкүндүк берет. Бул сунуш салттуу азыктарды күн сайын колдонгон адамдар үчүн. майыптардын коляскасы.

Аппарат бардык зарыл болгон жергиликтүү стандарттарды алган жана бир катар реабилитациялык адистердин сунуштарын эске алуу менен түзүлгөн. Робот буттары менен басууну үйрөнүү эки жумага созулат. өндүрүүчүсү Окленд, Жаңы Зеландиянын REX борборунда окутууну камсыз кылат.

Мээ ишке кирет

Жакында Хьюстон университетинин инженери Хосе Контрерас-Видаль BCI мээ интерфейсин Жаңы Зеландиянын экзоскелетине киргизди. Ошентип, таяктын ордуна, REX колдонуучунун акылы менен да башкарылышы мүмкүн. Жана, албетте, бул экзоскелеттин жалгыз түрү эмес, ал аны "мээ башкара алат".

Корей жана немец окумуштууларынын тобу иштеп чыккан экзоскелет башкаруу системасы электроэнцефалографиялык аппараттын жана светодиоддордун негизинде мээ интерфейсин колдонуу менен төмөнкү буттардын кыймылдары.

Бул чечим жөнүндө маалымат - мисалы, коляскадагы колдонуучулардын көз карашынан алганда, абдан келечектүү - "Нейрондук инженерия журналы" адистештирилген журналында бир нече ай мурун пайда болгон.

Система алдыга жылып, солго жана оңго бурулуп, ордунда туруктуу болууга мүмкүндүк берет. Колдонуучу башына типтүү EEG "гарнитурасын" коюп, беш светодиоддун массивине көңүл буруп, карап жатканда тиешелүү импульстарды жөнөтөт.

Ар бир светодиод белгилүү бир жыштыкта ​​жарк этет, ал эми экзоскелетти колдонгон адам белгилүү бир жыштыктагы тандалган диодго көңүл бурат, натыйжада ЭЭГде мээ импульстары тиешелүү окууга алып келет.

Сиз ойлогондой, бул система бир аз даярдыкты талап кылат, бирок, иштеп чыгуучулар ишендиргендей, ал мээнин бардык ызы-чуусунан керектүү импульстарды эффективдүү кармап алат. Демейде субъекттерге буттарын кыймылдаткан экзоскелетти эффективдүү башкарууну үйрөнүү үчүн беш мүнөткө жакын убакыт керектелет.

Экзоскелеттерден башкасы.

Анын ордуна экзоскелеттер коляскалар – бул технология чындап өнүккөн жок, андан да жаңы концепциялар пайда болууда. Эгер сиз акылыңыз менен инерттүү механикалык элементтерди башкара алсаңыз экзоскелетанда эмне үчүн шал адамдын инерттүү булчуңдары үчүн BCI сыяктуу интерфейсти колдонбойт?

5. Шал адам экзоскелети жок БКИ менен жүрөт.

Бул чечим 2015-жылдын сентябрынын аягында доктор Ан До жетектеген Калифорния университетинин NeuroEngineering and Rehabilitation Experts журналында жазылган, беш жыл бою шал оорусунан жабыркаган 26 жаштагы адамды EEG пилоту менен жабдган. башына жана кыймылсыз тизелерин курчап турган булчуңдарга электрдик импульстарды кабыл алган электроддорго (5).

Көп жылдык кыймылсыздыктан кийин буттарын кайра колдонуудан мурун, ал BCI интерфейстерин колдонгон адамдар үчүн кадимки машыгуудан өтүшү керек болчу. Ал виртуалдык реалдуулукта окуган. Ошондой эле дене салмагын көтөрүү үчүн бутунун булчуңдарын чыңдоого туура келген.

Ал сейилдөөчү менен 3,66 метр басууга жетишти, бул ага тең салмактуулукту сактоого жана дене салмагынын бир бөлүгүн которууга мүмкүндүк берди. Канчалык таң калыштуу жана парадоксалдуу угулбасын, ал буту-колун башкара алды!

Бул эксперименттерди жүргүзгөн илимпоздордун айтымында, бул техника механикалык жардам жана протездөө менен бирге майыптарга, ал тургай шал оорусуна чалдыккан адамдардын бир топ мобилдүүлүгүн калыбына келтирип, экзоскелеттерге караганда көбүрөөк психологиялык канааттанууну камсыздай алат. Тигил же бул чоң араба көтөрүлүш болбой койбойт окшойт.