Екзоскелети престават да бъдат екзотична и все по-често се използва за рехабилитация и във всекидневния живот.

През последните години множество джаджи и устройства, използвани за рехабилитация на хора с увреждания и за улесняване на живота си, повишаване на мобилността, подобряване на физичните свойства, намалени или загубени в резултат на различни заболявания и увреждания. Но може би най-забележително събитие е появата на екзоскелети, които се използват не само като рехабилитационно оборудване, но също така и във всекидневния живот. Екзоскелети правят истинска революция в рехабилитация, което позволява да се направи нещо, че само преди няколко десетилетия изглеждаше невъзможно - стои парализиран човек в инвалидна количка и да се върнете към него способността да ходи.

Кога и как е направил първите екзоскелети? Кои са те? Какви модели на екзоскелети са предназначени за хора с увреждания? Колко струват те? Има ли някакви устройства в България? Нека се опитаме да намерим отговори на тези въпроси и да се справят с факта, че тя е все още е - една скъпа играчка или реални действия на устройството, което ще дойде на мястото на инвалидна количка.

От борбата с роботи за медицинско оборудване

Идеята за създаване принадлежи на български екзоскелет машинен инженер Никола Йънг, който живее и работи в САЩ. В края на 80-те години на ХIХ век той се е регистрирал няколко патента по темата. Yagn смята, че такова устройство го прави лесно за човек, ходене и бягане, но е преди всичко екзоскелет. според изчисленията на изобретателя, предназначен за войници.

Един огромен принос за развитието на екзоскелети, както често се случва с редица изобретения, направени научна фантастика писатели. Добър пример в това - дойде в края на 50-те години на миналия век роман от Робърт Hanlayna "Звездни рейнджъри", в която Space Marine воини се борили с извънземни чудовища в специален костюми рамка за улесняване на тяхното движение и извършване на оръжия и боеприпаси.

Не е изненадващо, първите екзоскелети разработени за армията. Пионер в тази област е на американската компания General Electric, които експерти по поръчка на Министерството на отбраната на САЩ, създадени през 60-те години на миналия век Хардиман екзоскелет. Изявлението му може да направи усилие да се вдигне на 4,5 кг, повдигнете с тегло от 110 кг. Въпреки това, Хардиман е твърде непрактично поради огромния си маса от 680 кг, което значително усложнява използването му. Друг недостатък на първите екзоскелети, което прави невъзможно тяхното прилагане на практика бяха интензивни неконтролирани движения.

Първият развитието на екзоскелети за използване в медицински приложения, започва в края на 70-те години на XX век. Пионер в тази област бе югославска учен Miomir Vukobratovic които са развили пневматичната екзоскелет, който имаше за цел да помогне на парализирани хора да стоят на краката си. Vukobratovic проект стои в основата на екзоскелет за хора с увреждания, основана в началото на 80-те години в Централния институт по травматология и ортопедия кръстен NN Priorova.

Въпреки факта, че идеята за използване на външна рамка за повишаване на мускулната сила и хуманна употреба на такова устройство за рехабилитация на хора с увреждания на опорно-двигателния апарат, да лежи на повърхността, за да се реализира тази идея на практика от дълго време, но без успех. Несъвършенството на технологията, липса на необходимите материали, липсата на мобилни захранвания - не е позволено да се създаде екзоскелет, който може да се използва в практиката на медицината и всекидневния живот на хората с увреждания. Осъзнайте, тези постижения на учени и инженери е само с началото на XXI век.

ТЕМА: Булката в инвалидна количка. Като момиче с увреждания да организират личния живот

Робот с анатомична параметризация

Какви са настоящите екзоскелети? Терминът "екзоскелет" произлиза от гръцката. екзо - външен и skeletos - скелет, т.е. Този термин може да се преведе като "екзоскелет". Поради факта, че този проект е оборудван с множество електронни устройства, понякога наричан носене екзоскелет робот.

Без да навлизаме в технически подробности, външния скелет може да бъде описан като външна рамка, която е фиксирана към тялото и му позволява да се придвижват в резултат на увеличение на мускулната сила и разширяване на обхвата на движение. В някои случаи, външния скелет може напълно да поеме функцията на човешкия двигател, имитира естественото движение на ходене, ставане от седнало положение и обратно и т.н.

Екзоскелет повтаря биомеханиката на човешкото тяло пропорционално увеличаване на сила по време на движение на различни негови части. Оптимално операция биомеханична система мъж / екзоскелет основава на определянето на съответствия между различни анатомични и физиологични характеристики на човешкото тяло и параметрите на механичното устройство - външен екзоскелет рамката. Тези съответствия между човешкото тяло и външния скелет, наречен анатомична параметризация. Колкото по-точна и по-фино може да се извърши анатомично параметризация, за да го кажем по-просто - годни елементи от структурата на екзоскелета на човешкото тяло, толкова по-функционални и лесни за използване, той ще го направя.

Дизайнерите и разработчиците екзоскелети днес работят, за да се промени из основи контрола екзоскелет и да се премести от предварително вградени в алгоритмите на програмата за движение за изпълнение на потребителски команди, които им доставят чрез мисъл. Т.е. движение екзоскелет ще се извършва по такъв начин, както го прави за един нормален човек: се изпраща команда от мозъка към мускулите и различни движения, които се провеждат в човешкото тяло, включително движение в пространството. Тук са само движение ще се извършва не от мускулите и екзоскелет. Такава възможност дойде с появата на мозъка-компютърни интерфейси. Neyrointerfeys разработване и внедряване на екзоскелета структура сега се занимава с много изследователски центрове, в това число и в България.

В момента медицински екзоскелети се правят в много страни, но най-често това е аматьорски или развиващи прототипи, които не попадат в производството. Пълен мащаб производствени екзоскелети, използвани в рехабилитация на хора с увреждания, или в ежедневието, има страни като Япония. САЩ и Израел. Нова Зеландия, Южна Корея. България, Китай.

ТЕМА: Медии: Учените в САЩ за първи път са модифицирани ДНК на човешкия ембрион

В момента на разположение достатъчно голям брой медицински екзоскелети, но не всички от тях са широко използвани в рехабилитация практика, и само няколко са предназначени за използване в домашни условия. Нека да разгледаме най-популярните модели на съвременните екзоскелети.

Компанията REX Биониката е една от първите в света, за да се освободи екзоскелет за хора с увреждания. Екзоскелет REX - един от малкото модели, които могат да бъдат използвани в домашна среда.

REX P модел е предназначен за рехабилитация и домашна употреба. Тя може да се използва, за да се движат далеч от дома, но това е доста трудно, защото на големите размери на устройството. Той е предназначен за потребители с нарушено функциониране на опорно-двигателния апарат, включително и високи лезии на гръбначния мозък в областта на шийката на матката.

Тя ви позволява да върви напред и назад, обърни се, седнете и да се изправя, да стои на един крак, се качи по стълбите и рампи. Vysokoemkostnoy сменяема батерия ви позволява да използвате външния скелет през целия ден. Когато потребителят не се движи, батерията не се губи. Тя се контролира от бутоните за джойстика и контрол. Това е доста проста и лесна за управление. Тя поставя на 5-10 минути.

Тегло - 38 кг. Изчислено членове с нарастване от 1 m 42 cm до 1 М 93 cm и тегло до 100 кг.

Цена - 8 милиона рубли ..

Ekso Биониката се използва за възстановяване на пациенти с болести и травми на лезии на гръбначния мозък на опорно-двигателния апарат, невромускулни разстройства. Дизайнът позволява на пациента да се запази тялото изправено, така че тя работи само с теглото си. Оборудван с глезена стабилизиране и поддръжка на системата. Регулиране на ъгъла на сгъване на бедрото и коленните стави, избор на най-оптимално.

Той се различава доста компактни размери 1.6 m × 0,5 × 0,4 м м Тегло - 21.4 кг .. Проектиран за пациенти с тегло до 100 кг, върху растежа на 1 m 60 cm до 1 м и ширина от 90 см до 42 см бедрата.

Цена - от 7.5 млн Разтрийте..

Един от най-модерните и съвременни екзоскелети. Продуциран от израелската компания ReWalk Robitics. В момента на разположение е шестият модел на екзоскелета на компанията - ReWalk Personal 6.0, което е много по-малко тромави и по-компактен в сравнение с предишния модел. ReWalk екзоскелет предназначен за рехабилитация и употреба в ежедневието.

Оборудвани тазовата подкрепа на кадрите и глезена рамки има сензорите за наклон, интелигентна система за контрол е оборудван и комуникатор на китката, с помощта на които контрол се осъществява екзоскелет.

Тегло екзоскелет ReWalk - 25 кг. Предназначена е за пациенти с тегло до 80 кг. Батерията може да работи без презареждане в продължение на 3 часа, докато се зарежда - 5-8 часа.

ТЕМА: нова версия на детските надбавки закон, приет в Беларус

Цена - от 3.5 млн Разтрийте..

HAL екзоскелет е произведен от японската компания Cyberdyne. Той има два варианта: HAL 3 и HAL 5. двете версии се използват за възстановяване и възстановяване на пациенти с увреждания на гръбначния мозък, мускулно-скелетна, невромускулни разстройства. HAL 3, има за цел да възстанови мотор функцията на долните крайници, HAL 5 - горните и долните крайници и торса.

Отличителна черта екзоскелети HAL е обратна връзка между устройството и човешкото тяло. Серво HAL екзоскелет се задвижва от импулси, получени от човешки мускул. Тези импулси са заловени от специални сензори, закрепени върху кожата на пациента. Импулсите от мускулите се четат от сензори и се изпраща на процесора, който оценява товара и задвижва необходимо механизми екзоскелет. По този начин, преквалифицирани мускулите на мозъка контролират на торса, ръцете и краката.

Дизайнът на двете модификации ekzoskelata HAL сгъваема и да ги използвате, за един или двата крака. HAL 3 може да се използва за един или два крака, Хал 5 - за един или два ръцете и краката.

HAL Модел тегло 3 - 10 кг. HAL 5 тежи 12 кг. И двете са предназначени за пациенти с тегло до 80 кг. Системата за захранване осигурява непрекъсната работа на устройството, за период от 1 до 1,5 часа.

Цена HAL екзоскелет не е уточнено от производителя, защото те не се предлагат на пазара и са отдадени под наем на лечебни заведения за период от 5 години.

Това е една сравнително нова разработка на американската компания Parker Hannifin Corporation, която се появи на пазара през миналата година. Indego е предназначен за използване в рехабилитация и в домашна среда.

Характерна особеност на Indego - модулна конструкция, която позволява да се съберат и се побере всички части на екзоскелет за конкретен потребител директно, когато оборудвана. Батерията осигурява 4 часа neprervynoy операция.

Indego тегло - 12 кг. Конструкцията е предназначена за потребители с нарастване от 1 м 55 см до 1 м 91 cm и тегло до 113 кг.

Цена - от 4.5 млн Разтрийте..

Това е единственият датата на вътрешния модел на екзоскелет, който се предлага на пазара и вече се подава към болници и рехабилитационни центрове в България. EkzoAtlet разработен в иновационен център "Сколково".

EkzoAtlet може да се използва за рехабилитация и у дома, както и за възстановяване на пациенти с инсулт. черта му е възможността да се направят промени в алгоритъма като използването на потребителите, а придобиването на определени умения. Т.е. EkzoAtlet може да се регулира с индивидуалните предпочитания на всеки потребител и да използва екзоскелет. По избор - електростимулация на мускулите чрез импулси, синхронизиран с движението на екзоскелета.

Тегло конструкции - 20 кг.

Цена - от 1.5 млн Разтрийте..