Nosivi robot pomaže ljudima da hodaju

Tokom proteklih godina, robotičari su predstavljali sve naprednije sisteme koji bi mogli stvoriti nove mogućnosti za hirurgiju, rehabilitaciju i pomoć u zdravstvenoj nezi.

Ti robotski sistemi već pomažu da se popravi kvalitet života mnogih ljudi sa invaliditetima, kao i pacijenata koji su pretrpeli fizičku traumu ili bili podvrgnuti medicinskim procedurama.

Istraživači sa Univerziteta Čunan u Južnoj Koreji nedavno su predstavili novog nosivog robota kreiranog da pomaže specifično ljudima sa teškoćama u hodanju usled starosti, mišićne slabosti, hirurških operacija ili određenih medicinskih stanja. Taj robot popravlja ravnotežu, ujedno redukujući energiju koja se troši tokom hodanja (takozvani metabolički trošak), piše TechXplore.

Preporučujemo

„Naša studija je prvenstveno inspirisana uviđanjem da je većina nosivih robota za pomoć pri hodanju fokusirana samo na pokrete u sagitalnoj ravni. Međutim, hodanje je trodimenzionalna aktivnost i pokreti u drugim ravnima su takođe bitni“, kažu istraživači.

Nasuprot drugim robotskim sistemima za pomoć pri abdukciji kuka koji su ponuđeni ranije, ovaj robot se fokusira na frontalnu ravan. To je frontalni deo ljudskog tela, koji podržava pokrete i lateralnu stabilnost pri hodanju.

Tradicionalno, istraživanje o hodanju posmatra kretanje napred i lateralnu ravnotežu kao posebne funkcije. Tek je nedavno uvažen doprinos longitudinalnog pravca lateralnoj stabilnosti. Međutim, uticaj lateralne asistencije na longitudinalnu efikasnost ostaje nedovoljno istražen.

Ključna pretpostavka je da bi metabolički trošak hodanja mogao biti smanjen pomoću nosivog robota koji imitira prirodnu abdukciju kuka – pokret noge na stranu od središnje linije tela.

„Nosivi robot za pomoć u abdukciji kuka funkcioniše na principu da se efikasnost hodanja može poboljšati podržavanjem lateralnih telesnih pokreta. Dok hodamo napred, centar mase našeg tela prirodno ide sa jedna na drugu stranu radi održanja ravnoteže. Tada su angažovani mišići za abdukciju kuka. Naš uređaj pomaže tim mišićima, olakšavajući korisnicima obnovu centra mase uz manji napor“, kažu istraživači.

Robot je testiran i putem simulacija i putem eksperimenata u stvarnom životu. Rezultati su vrlo ohrabrujući – robot je smanjio metabolički trošak hodanja za 11,6% u poređenju sa normalnim, hodanjem bez asistencije, popravljajući takođe ravnotežu i stabilnost.

U suštini, robot za pomoć u abdukciji kuka utiče na pokrete kukova i nogu koji podržavaju kretanje. Njegov jedinstveni dizajn omogućava mu da „zameni“ deo napora koje bi ljudi normalno ulagali prilikom hodanja.

„Naša studija demonstrira značajnu ulogu letarelne asistencije u poboljšanju efikasnosti hodanja putem omogućavanja efikasnijeg transfera telesnog centra mase sa jednog na drugo stopalo. Ovaj nalaz je naročito ohrabrujući za osobe sa smanjenom mišićnom snagom“, kažu autori.

Ovaj robotski sistem bi u budućnosti mogao biti dalje razvijen i na kraju komercijalizovan, podržavajući i rehabilitaciju i svakodnevnu upotrebu. Mogao bi se pokazati kao koristan za starije osobe, pacijente koji su podvgrnuti hirurškim operacijama noge ili kuka, kao i drugim ljudima sa teškoćama u hodanju.

Primetili smo da abdukcija kuka ne samo poboljšava efikasnost hodanja, već možda utiče i na ravnotežu. Ispitaćemo potencijal nosivih robota za popravljanje ravnoteže pri hodanju, kažu istraživači.

(Telegraf Nauka/TechXplore)