Ten robot pomaga w rehabilitacji. Nosi się go jak kamizelkę
Na pierwszy rzut oka wygląda jak zwykła kamizelka z długim rękawem, jednak to, co skrywa w środku, może zrewolucjonizować rehabilitację osób z poważnymi zaburzeniami ruchu.
Naukowcy z Harvardu opracowali miękkiego robota ubieranego na ciało, który dzięki balonom powietrznym i sztucznej inteligencji wspomaga pacjentów po udarze i z ALS.
Kamizelka, która czyta intencje użytkownika
Jak czytamy na łamach Popular Science, opracowane przez naukowców z Harvardu urządzenie przypomina elastyczny egzoszkielet i działa na podstawie systemu balonów pneumatycznych umieszczonych pod pachami. Gdy użytkownik chce unieść ramię, czujniki odczytują mikroruchy mięśni, a algorytmy uczenia maszynowego interpretują je jako zamiar ruchu. W odpowiedzi balony napełniają się powietrzem, odciążając kończynę i wspierając ruch – a wszystko to z imponującą skutecznością na poziomie 94,2 proc.
Model wykorzystuje nie tylko dane z sensorów, ale również fizyczny model obliczeniowy, który optymalizuje ciśnienie potrzebne do utrzymania kończyny. Dzięki temu ruchy są bardziej płynne i mniej sztywne, co czyni urządzenie bardziej naturalnym w użytkowaniu.
Duży krok w stronę niezależności
W testach wzięło udział dziewięciu uczestników – pięciu po przebytym udarze oraz cztery osoby z chorobą neuronu ruchowego ALS. Wszyscy zauważyli znaczącą poprawę w zakresie unoszenia ramienia, ruchu nadgarstka oraz zmniejszenie zmęczenia przy podstawowych czynnościach, takich jak chwytanie przedmiotów, picie wody czy czesanie się. Nowe urządzenie może być przełomem dla pacjentów, którzy do tej pory nie byli w stanie samodzielnie wykonać takich ruchów.
W odróżnieniu od konwencjonalnych egzoszkieletów, które bywają ciężkie i niezwykle kosztowne, ten ubieralny robot to lekka, materiałowa alternatywa, która ma być dostępna dla każdego. Robot ma szansę być nie tylko tańszy w produkcji, lecz także bardziej komfortowy w codziennym użytkowaniu. Właśnie ta przystępność może przesądzić o jego sukcesie w gabinetach fizjoterapii i domach pacjentów.
Testy przeprowadzano z wykorzystaniem techniki motion capture
Co ciekawe, skuteczność kamizelki oceniano za pomocą systemu motion capture, czyli techniki używanej w grach komputerowych i filmach animowanych. Zebrane dane potwierdziły zwiększony zakres ruchu barku, łokcia i nadgarstka, a także mniejsze przeciążenia pozostałych partii ciała, które często kompensują brak ruchomości kończyny.
Przeczytaj także:
Twórcy robota nie skupiali się wyłącznie na ćwiczeniu algorytmów. W trakcie testów aktywnie słuchali pacjentów i wprowadzali modyfikacje na podstawie ich uwag. Jedna z uczestniczek, Kate Nycz, która żyje z ALS, przyznała: „Nie czułam się jak królik doświadczalny. Traktowano mnie jak równego partnera w badaniach”.
*Źródło zdjęcia wprowadzającego: seas.harvard.edu
