Βιομηχανία

Μαλακό εξωσκελετό για να υποστηρίξει το περπάτημα των ατόμων με ειδικές ανάγκες

Μαλακό εξωσκελετό για να υποστηρίξει το περπάτημα των ατόμων με ειδικές ανάγκες

Εξωσκελετοί διαφόρων μεγεθών και σχημάτων απολαμβάνουν αυξανόμενη δημοτικότητα τα τελευταία χρόνια. Μερικά δημιουργήθηκαν με σκοπό να αυξήσουν την κινητικότητα και την αποτελεσματικότητα των στρατιωτών, ενώ άλλα προορίζονται να βοηθήσουν τα άτομα με αναπηρία να έχουν φυσιολογική ζωή. Παρόμοιο χαρακτηριστικό για όλα αυτά είναι ότι χρησιμοποιούν άκαμπτο πλαίσιο από αλουμίνιο ή άλλα στερεά υλικά.
Yong-Lae Park, επίκουρος καθηγητής ρομποτικής στο Πανεπιστήμιο Κάρνεγκυ Μέλλον, ισχυρίζεται ότι ανακάλυψε μια μαλακή, φορετή συσκευή που θα μπορούσε να υποστηρίξει την αποκατάσταση ασθενών με πόδια τραυματισμένα κάτω από το επίπεδο του γόνατος. Η συσκευή είναι κατασκευασμένη από μαλακό πλαστικό και σύνθετο υλικό και αναδημιουργεί τη λειτουργία των μυών, των τενόντων και των συνδέσμων και μειώνει την πίεση πάνω στην τραυματισμένη περιοχή.

[Πηγή εικόνας: Youtube]

Ο καθηγητής Park συνεργάστηκε με επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο Νότιας Καλιφόρνια, ΜΙΤ και πανεπιστήμιο Χάρβαρντ. Βιοαισθησία, μια εταιρεία με έδρα τη Μασαχουσέτη που εργάζεται στον τομέα των φορετών αισθητήρων σώματος, συμμετείχε επίσης στο έργο. Σύμφωνα με Πάρκο, η ίδια προσέγγιση θα μπορούσε να εφαρμοστεί στην ανάπτυξη συσκευών αποκατάστασης των άλλων άκρων και αρθρώσεων του σώματος. Ή ακόμη και για να δημιουργήσετε ολόκληρο μαλακό εξωσκελετό ικανό να αυξήσει τη δύναμη και την ταχύτητα του χρήστη. Αυτό ακούγεται κοντά σε ορισμένα βιντεοπαιχνίδια και φουτουριστικές ταινίες, σωστά;
Η συσκευή αποτελείται επίσης από πνευματικούς τεχνητούς μύες (PAM), ελαφρούς αισθητήρες και ειδικά σχεδιασμένο λογισμικό ελέγχου που επιτρέπει στο σύστημα να αναδημιουργήσει τη φυσική κίνηση του αστραγάλου. Το έργο αναφέρθηκε στο Περιοδικό Bioinspiration & Biomimetics.
Η συσκευή θα βοηθούσε άτομα με διαφορετικές διαταραχές του ποδιού και του αστραγάλου που σχετίζονται με εγκεφαλική παράλυση, σκλήρυνση κατά πλάκας και εγκεφαλικό ή αμυοτροφική πλευρική σκλήρυνση. Πρέπει να προστεθεί σταγόνα ποδιών σε αυτόν τον κατάλογο, το μπροστινό πόδι πέφτει λόγω αδυναμίας ή παράλυσης. Το Equinus ανήκει στην ίδια κατηγορία διαταραχών, η οποία χαρακτηρίζεται από περιορισμό της ικανότητας κάμψης του αστραγάλου.

https://www.youtube.com/watch?v=IbXRiTbuDvY
Τα στηρίγματα στον αστράγαλο που χρησιμοποιούνται τώρα μπορούν να υποστηρίξουν το βάδισμα, αλλά η μεγαλύτερη χρήση τους μπορεί να προκαλέσει μυϊκή ατροφία επειδή περιορίζει τη χρήση ορισμένων μυών των ποδιών. Από την άλλη πλευρά, οι ενεργές συσκευές μπορούν να υποστηρίξουν αποτελεσματικά το βάδισμα και να υποστηρίξουν τη νευρομυϊκή δραστηριότητα μαζί με αυτό. Επίσης, τα περισσότερα άκαμπτα εξωσκελετοί έχουν μόνο ένα κεντρικό σημείο. Σε αντίθεση με αυτό, ο αστράγαλος είναι σε θέση να κινείται σε πολύ περισσότερες κατευθύνσεις.
«Ο περιορισμός ενός παραδοσιακού εξωσκελετού είναι ότι περιορίζει τους φυσικούς βαθμούς ελευθερίας του σώματος», είπε Πάρκο.
Η κίνηση του αστραγάλου ελέγχεται γενικά από τέσσερις μύες, τρεις βρίσκονται στο μπροστινό μέρος και ο τέταρτος βρίσκεται στο πίσω μέρος. Η συσκευή διαθέτει τέσσερα PAM που αντιστοιχούν σε αυτούς τους μύες, γεγονός που επιτρέπει την οριζόντια γωνία κίνησης 27 μοιρών. Αυτό θεωρείται επαρκές για κανονικό περπάτημα.
Οι αισθητήρες παίζουν βασικό ρόλο στη λειτουργία της συσκευής. Αποτελούνται από τεχνητό δέρμα και λαστιχένια στρώματα που αποτελούνται από μακρούς μικροσωλήνες. Οι μικροσωλήνες είναι γεμάτοι με κράμα υγρού μετάλλου και βρίσκονται στον πυρήνα της ευαισθησίας του ελαστικού στρώματος. Όταν το καουτσούκ τεντώνεται ή πιέζεται, οι σωλήνες αλλάζουν το σχήμα τους που προκαλεί αλλαγές στην ηλεκτρική αντίσταση του κράματος.
Η επόμενη πρόκληση που βρίσκεται μπροστά στους ερευνητές είναι να κάνουν τη συσκευή ελαφρύτερη και πιο άνετη. Αυτό θα γίνει γενικά με την ανάπτυξη ελαφρύτερων PAM.


Δες το βίντεο: Βόλος Πανελλήνια Επίδειξη Μόδας για ΑμεΑ την Δευτέρα 1η Απριλίου 270319 (Ιούνιος 2021).