Buyuk qo'zg'olon - nogironlar aravachalarining oxiri?

Nogironlar aravachasidan hech qachon foydalanmagan odam, u va ekzoskelet o'rtasida unchalik katta farq yo'q, deb o'ylashi mumkin yoki hatto bu aravacha harakatchanlikni, tezroq va samaraliroq harakatni ta'minlaydi. Biroq, mutaxassislar va nogironlarning o'zlari shollarning nafaqat harakatlanishi, balki nogironlar aravachasidan turishi va tik pozitsiyani egallashi juda muhimligini ta'kidlaydilar.

12-yil 2014-iyun, mahalliy vaqt bilan soat 17:XNUMX da San-Pauludagi Arena Korintiansda, yosh braziliyalik o'rniga nogironlik aravachasiu odatda yuradigan joyda oyoqlari bilan maydonga kirdi va jahon chempionatidagi ilk pasini amalga oshirdi. U aqli boshqariladigan ekzoskelet kiygan edi (1). 

1. Braziliyada bo'lib o'tgan jahon chempionatida ilk to'p tepish

Taqdim etilgan tuzilma “Go Again” loyihasiga yo‘naltirilgan xalqaro olimlar jamoasining ko‘p yillik mehnati natijasi bo‘ldi. Yakka ekzoskelet Frantsiyada ishlab chiqarilgan. Ish Myunxen Texnik Universitetidan Gordon Cheng tomonidan muvofiqlashtirildi va miya to'lqinlarini o'qish texnologiyasi asosan AQShda, xuddi shu joyda Dyuk universitetida ishlab chiqilgan.

Bu mexanik qurilmalarda aqlni boshqarishning birinchi ommaviy taqdimoti edi. Bungacha ekzoskeletlar konferentsiyalarda taqdim etilgan yoki laboratoriyalarda suratga olingan va yozuvlar ko'pincha Internetda topilgan.

ekzoskelet doktor Migel Nikolelis va 156 nafar olimlar jamoasi tomonidan qurilgan. Uning rasmiy nomi - braziliyalik kashshof Albert Santos-Dumont sharafiga BRA-Santos-Dumont. Bundan tashqari, fikr-mulohazalar tufayli bemor uskunada joylashgan elektron sensorlar tizimlari orqali nima qilayotganini "his qilishi" kerak.

O'z oyog'ingiz bilan tarixga kiring

32 yoshli Kler Lomasning (2) hikoyasi shuni ko'rsatadi ekzoskelet nogiron kishiga yangi hayotga yo'l ochishi mumkin. 2012-yilda beligacha falaj bo‘lgan britaniyalik qiz London marafonini yakunlab, mashhur bo‘lgan edi. Unga o'n etti kun kerak bo'ldi, lekin u buni qildi! Bu jasorat Isroilning ReWalk skeleti tufayli amalga oshirildi.

2. ReWalk ekzoskeletini kiygan Kler Lomas

Kler xonimning yutug‘i 2012-yilning eng yirik texnologik voqealaridan biri deb topildi. Keyingi yili u o'zining zaif tomonlari bilan yangi poyga boshladi. Bu safar u qo'lda boshqariladigan velosipedda 400 mil yoki 600 km dan ortiq masofani bosib o'tishga qaror qildi.

Yo'l davomida u iloji boricha ko'proq shaharlarga tashrif buyurishga harakat qildi. Ta'til paytida u ReWalk kompaniyasiga asos soldi va maktablar va turli muassasalarga tashrif buyurdi, o'zi haqida gapirdi va umurtqa pog'onasi shikastlangan odamlarga yordam berish uchun mablag' to'pladi.

Ekzoskeletlar almashtirilgunga qadar nogironlar aravachalari. Misol uchun, ular shol odam yo'lni xavfsiz kesib o'tishi uchun juda sekin. Biroq, bu tuzilmalar yaqinda sinovdan o'tkazildi va ular allaqachon ko'p foyda keltirishi mumkin.

To'siqlarni va psixologik qulaylikni bartaraf etish qobiliyatidan tashqari, skelet nogironlar aravachasi foydalanuvchisiga faol reabilitatsiya qilish imkoniyatini beradi. Tik holat yurakni, mushaklarni, qon aylanishini va kunlik o'tirishda zaiflashgan tananing boshqa qismlarini mustahkamlaydi.

Joystik bilan skelet

HULC harbiy ekzoskelet loyihasi bilan mashhur Berkeley Bionics besh yil oldin taklif qilingan ekzoskelet nogironlar uchun - eLEGS (3) deb ataladi. Bu shol odamlar uchun mo'ljallangan dizayndan foydalanish oson. Uning og'irligi 20 kg bo'lib, 3,2 km/soat tezlikda yurish imkonini beradi. soat olti uchun.

Qurilma nogironlar aravachasiga o‘tirgan foydalanuvchi uni bir necha daqiqada kiyib, yo‘lda bo‘lishi uchun mo‘ljallangan. Ular kiyim va poyafzallarga kiyiladi, ryukzaklarda ishlatiladiganlarga o'xshash Velcro va tokalar bilan mahkamlanadi.

Boshqaruv talqin qilingan imo-ishoralar yordamida amalga oshiriladi ekzoskeletning bort kompyuteri. Yurish muvozanatni saqlashga yordam beradigan tayoqchalar yordamida amalga oshiriladi. ReWalk va shunga o'xshash Amerika eLEGS nisbatan engil. Shuni tan olish kerakki, ular to'liq barqarorlikni ta'minlamaydi, shuning uchun tayoqchalarga ishonish zarurati paydo bo'ladi. Yangi Zelandiya kompaniyasi REX Bionics boshqacha yo'l tutdi.

4. Rex Bionics ekzoskeleti

U qurgan REX ning og'irligi 38 kg ni tashkil qiladi, lekin juda barqaror (4). U hatto vertikal va bir oyog'ida turgan katta og'ish bilan ham bardosh bera oladi. Bundan tashqari, u boshqacha muomala qilinadi. Badanni muvozanatlash o'rniga foydalanuvchi kichik joystikdan foydalanadi. Robot ekzoskelet yoki qisqacha REXni ishlab chiqish uchun to'rt yildan ko'proq vaqt kerak bo'ldi va birinchi marta 14 yil 2010 iyulda namoyish etilgan.

U ekzoskelet g'oyasiga asoslanadi va o'rnidan turish, yurish, yon tomonga harakat qilish, burilish, tayanish va nihoyat yurish imkonini beruvchi bir juft robot oyoqlardan iborat. Ushbu taklif an'anaviy mahsulotlardan kundalik foydalanadigan odamlar uchun. nogironlik aravachasi.

Qurilma barcha zarur mahalliy standartlarni oldi va bir qator reabilitatsiya bo'yicha mutaxassislarning takliflarini inobatga olgan holda yaratilgan. Robot oyoqlari bilan yurishni o'rganish ikki hafta davom etadi. Ishlab chiqaruvchi Yangi Zelandiyaning Oklend shahridagi REX markazida ta'lim beradi.

Miya o'yinga kiradi

Yaqinda Xyuston universiteti muhandisi Xose Kontreras-Vidal BCI miya interfeysini Yangi Zelandiya ekzoskeletiga birlashtirdi. Shunday qilib, tayoq o'rniga, REX foydalanuvchining ongi bilan ham boshqarilishi mumkin. Va, albatta, bu ekzoskeletning yagona turi emas, bu uni "miya tomonidan nazorat qilish" imkonini beradi.

Bir guruh koreys va nemis olimlari to'g'ri ishlab chiqdilar ekzoskeletni boshqarish tizimi elektroansefalografik qurilma va LEDlarga asoslangan miya interfeysi yordamida pastki ekstremitalarning harakatlari.

Ushbu yechim haqidagi ma'lumotlar - masalan, nogironlar aravachasi foydalanuvchilari nuqtai nazaridan juda istiqbolli - bir necha oy oldin "Journal of Neural Engineering" ixtisoslashtirilgan jurnalida paydo bo'ldi.

Tizim oldinga siljish, chapga va o'ngga burilishga va joyida barqaror turishga imkon beradi. Foydalanuvchi boshiga odatiy EEG "naushniklar" qo'yadi va diqqatni jamlaganda va beshta LEDlar qatoriga qarab, tegishli impulslarni yuboradi.

Har bir LED ma'lum bir chastotada miltillaydi va ekzoskeletdan foydalanadigan odam ma'lum bir chastotada tanlangan LEDga e'tibor qaratadi, bu esa miya impulslarining tegishli EEG o'qilishiga olib keladi.

Siz taxmin qilganingizdek, ushbu tizim biroz tayyorgarlikni talab qiladi, ammo ishlab chiquvchilarning ta'kidlashicha, u miyaning barcha shovqinlaridan kerakli impulslarni samarali tarzda ushlab turadi. Oyoqlarini harakatga keltiradigan ekzoskeletni qanday samarali boshqarishni o‘rganish uchun odatda sinov sub’ektlariga besh daqiqa vaqt kerak bo‘ldi.

Ekzoskeletlardan tashqari.

Buning o'rniga ekzoskeletlar nogironlar aravachalari - bu texnologiya haqiqatan ham gullab-yashnamadi va bundan ham ko'proq yangi tushunchalar paydo bo'ladi. Inert mexanik elementlarni aql bilan boshqarish mumkin bo'lsa ekzoskeletunda nega falaj bo'lgan odamning inert mushaklari uchun BCI kabi interfeysdan foydalanmaslik kerak?

5. Shol odam ekzoskeletsiz BCI bilan yuradi.

Ushbu yechim 2015 yil sentyabr oyi oxirida doktor An Do boshchiligidagi Irvinedagi Kaliforniya universitetining NeuroEngineering va reabilitatsiya mutaxassislari jurnalida 26 yoshli shol odamni besh yil davomida EEG uchuvchisi bilan jihozlagan. boshiga va immobilizatsiyalangan tizzalarini o'rab turgan mushaklardagi elektr impulslarini qabul qiluvchi elektrodlarga (5).

Ko'p yillik harakatsizlikdan so'ng oyoqlarini qayta ishlatishdan oldin, u BCI interfeyslaridan foydalanadigan odamlar uchun odatiy treningdan o'tishi kerak edi. U virtual reallikda tahsil olgan. U shuningdek, tanasining og'irligini ushlab turish uchun oyoq mushaklarini kuchaytirishi kerak edi.

U sayyoh bilan 3,66 metr masofani bosib o'tishga muvaffaq bo'ldi, buning natijasida u muvozanatni saqladi va tana vaznining bir qismini uzatdi. Bu qanchalik hayratlanarli va paradoksal bo'lmasin - u oyoq-qo'llarini nazorat qildi!

Ushbu tajribalarni o'tkazgan olimlarning fikriga ko'ra, ushbu texnika mexanik yordam va protezlash bilan birgalikda nogiron va hatto falaj bo'lgan odamlarning harakatchanligini sezilarli darajada tiklashi va ekzoskeletlarga qaraganda ko'proq psixologik qoniqishni ta'minlaydi. Qanday bo'lmasin, buyuk vagon qo'zg'oloni yaqin ko'rinadi.