19.11.2018
Автоматизированные штаны

Автоматизированные штаны помогут ходить людям, имеющим паралич нижних конечностей

Рейтинг:  5 / 5

Звезда активнаЗвезда активнаЗвезда активнаЗвезда активнаЗвезда активна
 

Можно ли будет когда-то решить проблемы мобильности, просто надев штаны?

Группа исследователей под руководством профессора Бристольского университета Джонатана Росситера (Jonathan Rossiter) недавно представила прототип пары автоматизированных брюк, которые, как они надеются, помогут людям с инвалидностью передвигаться без помощи, пишет издание Thenextweb.

Потеря подвижности существенно влияет на качество жизни, поэтому возобновление движения крайне важно. Учитывая поражающее количество людей с ограниченными возможностями (свыше 6,5 млн людей с проблемами мобильности лишь в Великобритании) и старение населения, устройства, улучшающие мобильность, могут помочь значительной части населения.

Однако, несмотря на почти 50-летние исследования, такие технологии редко внедряются вне лаборатории. Итак, возможно, новая разработка именно то, чего так долго ждали?

В отличие от устройства из анимированного фильма «Уоллис и Громит» – «Неправильных штанов», реальные штаны используют мягкие искусственные мышцы для создания движений, а также привлекают настоящие мышцы носителя. Одновременно объединяя несколько искусственных мышц, штаны могут двигать коленным суставом и помогать пользователю, например, подняться со стула. Поскольку искусственные мышцы эластичны и мягки, они более безопасны, чем традиционные двигатели, используемые в экзоскелетонах - мощных, но жестких и неудобных.

Исследователи выдвинули несколько разных идей по сокращению искусственных мышц и созданию движения. Один проект применяет концепцию надувных мышц —«воздушных шариков», расширяющихся и сокращающихся, когда заполняются воздухом.

Еще один представленный проект использует электричество для искусственного сокращения мышцы, сделанного из геля и размещенного между двумя медными пластинами. Гель привлекается к участкам высокого электрического напряжения. Таким образом, создавая различные уровни напряжения на пластинах, гель накапливается вокруг одной из них, сокращая мышцы.

Другой технологией, интегрированной в брюки, является функциональная электрическая стимуляция (FES). Электроды, вплетенные в штаны, расположенные над мышцами, могут посылать в организм специально разработанные электрические импульсы, чтобы захватить канал связи между мозгом и мышцами и непосредственно руководить сокращением последних.

Используя имеющиеся мышцы и обходя головной мозг, брюки могут даже управлять мышцами, с которыми владельцам трудно справиться самостоятельно (например, инсульт).

Брюки также могут помочь пользователям, которым нужно простоять в течение любого времени, благодаря специально изготовленным пластмассовым коленным фіксаторам, которые застывают, когда охлаждаются. Контроль температуры креплений позволяет колену двигаться или фиксироваться, чтобы поддерживать стояния без особых усилий, необходимых для мышц (реальных или искусственных).

Другие функции включают автоматический пояс, который использует механизм, аналогичный воздушным мускулам, для удобного и безопасного надевание и снятие штанов.

Исследователи предлагают создать встроенную электронную систему, которая получает информацию о движении владельца от датчиков, встроенных в штаны, и управляет всеми системами, чтобы приспособить движения к потребностям пользователя. Электроника позволит пользователям контролировать их движение с помощью элементов управления, встроенных непосредственно в штаны. Самая сложная задача заключается в регулировании движения искусственных мышц и электрической стимуляции реальных мышц в ответ на положение тела пользователя.

Другие проблемы

Правильные штаны уникальны в своем подходе к объединению передовых исследований и хорошо разработанных методов в едином прототипе. Появляется надежда, что это устройство может быть широко признанным. Однако это лишь прототип. Рабочий продукт, появится не менее чем через пять лет, к тому же остался ряд важных вопросов, на которые следует найти ответы.

Где он будет хранить всю необходимую мощность? Как все миниатюрные системы могут быть встроены в штаны, чтобы они не стали громоздкими и некомфортными для ношения? Сможет ли контроллер прогнозировать лучшие движения, которые следует сделать, когда постоянно меняется сложность реальных условий, в которых пользователи будут ходить?

Но и другие технологии имеют потенциал для улучшения штанов даже сейчас. Интерфейсы мозг-компьютера, которые могут декодировать мозговые сигналы, теперь используются в системах, которые помогают парализованным людям двигаться снова. Контроль за вспомогательными штанами с помощью мысли может заставить многих людей сделать шаги вновь.

  1. Последние
  2. Популярные
Загрузка...

Новости технологий сегодня

Самые популярные метки