Pemberontakan Besar - penghujung kerusi roda?

Seseorang yang tidak pernah menggunakan kerusi roda mungkin berfikir bahawa terdapat sedikit perbezaan antaranya dan exoskeleton, atau malah kerusi roda yang menyediakan pergerakan, pergerakan yang lebih pantas dan cekap. Walau bagaimanapun, pakar dan orang kurang upaya sendiri menekankan bahawa sangat penting bagi orang lumpuh bukan sahaja untuk bergerak, tetapi juga untuk bangun dari kerusi roda dan mengambil kedudukan tegak.

12 Jun 2014, sejurus sebelum 17 petang waktu tempatan di Arena Corinthians di São Paulo, pemain muda Brazil dan bukannya pengangkutan orang kurang upayadi mana dia biasanya berjalan, dia memasuki padang dengan kakinya dan membuat hantaran pertamanya dalam Piala Dunia. Dia memakai exoskeleton yang dikawal minda (1). 

1. Tendangan bola pertama di Piala Dunia di Brazil

Struktur yang dibentangkan adalah hasil kerja bertahun-tahun oleh pasukan saintis antarabangsa yang memberi tumpuan kepada projek Go Again. bersendirian exoskeleton Dibuat di Perancis. Kerja itu diselaraskan oleh Gordon Cheng dari Universiti Teknikal Munich, dan teknologi untuk membaca gelombang otak dibangunkan terutamanya di Amerika Syarikat, di tempat yang sama di Universiti Duke.

Ini adalah pembentangan jisim pertama kawalan minda dalam peranti mekanikal. Sebelum ini, exoskeleton dibentangkan di persidangan atau difilemkan di makmal, dan rakaman paling kerap ditemui di Internet.

exoskeleton dibina oleh Dr Miguel Nicolelis dan sepasukan 156 saintis. Nama rasminya ialah BRA-Santos-Dumont, selepas Albert Santos-Dumont, seorang perintis Brazil. Di samping itu, terima kasih kepada maklum balas, pesakit mesti "merasakan" apa yang dia lakukan melalui sistem sensor elektronik yang terletak di dalam peralatan.

Masukkan sejarah dengan kaki anda sendiri

Kisah Claire Lomas (32) yang berusia 2 tahun menunjukkan bahawa exoskeleton ia boleh membuka jalan kepada OKU kepada kehidupan baharu. Pada tahun 2012, seorang gadis British, lumpuh dari pinggang ke bawah, menjadi terkenal selepas menamatkan Marathon London. Dia mengambil masa tujuh belas hari, tetapi dia melakukannya! Pencapaian itu dijayakan berkat rangka ReWalk Israel.

2. Claire Lomas memakai eksoskeleton ReWalk

Pencapaian Cik Claire telah dinamakan sebagai salah satu acara teknologi terhebat pada tahun 2012. Pada tahun berikutnya, dia memulakan perlumbaan baru dengan kelemahannya. Kali ini, dia memutuskan untuk menunggang 400 batu atau lebih 600 km dengan basikal kendalian tangan.

Sepanjang perjalanan, dia cuba melawat seberapa banyak bandar yang mungkin. Semasa persinggahan, dia mengasaskan ReWalk dan melawat sekolah dan pelbagai institusi, bercakap tentang dirinya dan mengumpul dana untuk membantu orang yang mengalami kecederaan tulang belakang.

Eksoskeleton sehingga diganti kerusi roda. Sebagai contoh, mereka terlalu lambat untuk orang lumpuh melintas jalan dengan selamat. Walau bagaimanapun, struktur ini baru sahaja diuji, dan mereka sudah boleh membawa banyak faedah.

Sebagai tambahan kepada keupayaan untuk mengatasi halangan dan keselesaan psikologi, rangka memberi pengguna kerusi roda peluang untuk pemulihan aktif. Kedudukan tegak menguatkan jantung, otot, peredaran darah dan bahagian lain badan yang lemah akibat duduk setiap hari.

Rangka dengan kayu bedik

Berkeley Bionics, yang terkenal dengan projek eksoskeleton tentera HULC, dicadangkan lima tahun lalu exoskeleton untuk orang kurang upaya dipanggil - eLEGS (3). Ia adalah reka bentuk yang mudah digunakan yang direka untuk orang lumpuh. Ia mempunyai berat 20 kg dan membolehkan anda berjalan pada kelajuan sehingga 3,2 km/j. untuk pukul enam.

Peranti ini telah direka bentuk supaya pengguna berkerusi roda boleh memakainya dan berada dalam perjalanan dalam beberapa minit sahaja. Ia dipakai pada pakaian dan kasut, diikat dengan Velcro dan gesper, sama seperti yang digunakan dalam beg galas.

Pengurusan dijalankan menggunakan isyarat yang ditafsirkan Pengawal penerbangan exoskeleton. Berjalan dilakukan menggunakan tongkat untuk membantu anda mengekalkan keseimbangan anda. ReWalk dan American eLEGS yang serupa agak ringan. Harus diakui bahawa mereka tidak memberikan kestabilan yang lengkap, oleh itu keperluan yang disebutkan untuk pergantungan pada tongkat. Syarikat New Zealand REX Bionics telah mengambil jalan yang berbeza.

4. Universiti Sains Rex Bionics

REX yang dibinanya seberat 38kg tetapi sangat stabil (4). Dia boleh mengatasi walaupun penyelewengan yang besar dari menegak dan berdiri di atas satu kaki. Ia juga dikendalikan secara berbeza. Daripada mengimbangi badan, pengguna menggunakan kayu bedik kecil. Exoskeleton robotik, atau singkatannya REX, mengambil masa lebih empat tahun untuk dibangunkan dan mula-mula ditunjukkan pada 14 Julai 2010.

Ia berdasarkan idea exoskeleton dan terdiri daripada sepasang kaki robot yang membolehkan anda berdiri, berjalan, bergerak ke sisi, berpusing, bersandar dan akhirnya berjalan. Tawaran ini adalah untuk mereka yang menggunakan produk tradisional setiap hari. pengangkutan orang kurang upaya.

Peranti telah menerima semua piawaian tempatan yang diperlukan dan telah dibuat dengan mengambil kira cadangan beberapa pakar pemulihan. Belajar berjalan dengan kaki robot mengambil masa dua minggu. Pengilang menyediakan latihan di Pusat REX di Auckland, New Zealand.

Otak ikut bermain

Baru-baru ini, jurutera Universiti Houston José Contreras-Vidal menyepadukan antara muka otak BCI ke dalam rangka luar New Zealand. Oleh itu, daripada kayu, REX juga boleh dikawal oleh minda pengguna. Dan, sudah tentu, ini bukan satu-satunya jenis exoskeleton yang membolehkannya "dikawal oleh otak."

Sekumpulan saintis Korea dan Jerman telah membangunkan yang sah sistem kawalan exoskeleton pergerakan anggota bawah menggunakan antara muka otak berdasarkan peranti elektroensefalografi dan LED.

Maklumat mengenai penyelesaian ini - sangat menjanjikan dari sudut pandangan, sebagai contoh, pengguna kerusi roda - muncul beberapa bulan lalu dalam jurnal khusus "Journal of Neural Engineering".

Sistem ini membolehkan anda bergerak ke hadapan, belok kiri dan kanan, dan kekal stabil di tempatnya. Pengguna meletakkan "fon kepala" EEG tipikal pada kepala mereka dan menghantar denyutan yang sesuai sambil memfokus dan melihat susunan lima LED.

Setiap LED berkelip pada frekuensi tertentu, dan orang yang menggunakan exoskeleton memfokus pada LED yang dipilih pada frekuensi tertentu, yang menghasilkan bacaan EEG yang sepadan bagi impuls otak.

Seperti yang anda fikirkan, sistem ini memerlukan sedikit persediaan, tetapi, seperti yang dipastikan oleh pembangun, ia secara berkesan menangkap impuls yang diperlukan daripada semua bunyi otak. Biasanya subjek ujian mengambil masa kira-kira lima minit untuk mempelajari cara mengawal eksoskeleton yang menggerakkan kaki mereka dengan berkesan.

Kecuali exoskeletons.

Eksoskeleton sebaliknya kerusi roda - teknologi ini tidak benar-benar berkembang, malah lebih banyak konsep baru muncul. Jika boleh mengawal unsur mekanikal lengai dengan minda exoskeletonmaka mengapa tidak menggunakan antara muka seperti BCI untuk otot lengai orang lumpuh?

5. Orang lumpuh berjalan dengan BCI tanpa exoskeleton.

Penyelesaian ini diterangkan pada akhir September 2015 dalam jurnal NeuroEngineering and Rehabilitation Specialists dari University of California di Irvine, diketuai oleh Dr. An Do, melengkapkan seorang lelaki lumpuh berusia 26 tahun selama lima tahun dengan juruterbang EEG. di atas kepalanya dan ke dalam elektrod yang mengambil impuls elektrik dalam otot yang mengelilingi lututnya yang tidak bergerak (5).

Sebelum dia boleh menggunakan kakinya semula selepas bertahun-tahun tidak bergerak, dia nampaknya perlu menjalani latihan biasa untuk orang yang menggunakan antara muka BCI. Dia belajar dalam realiti maya. Dia juga terpaksa menguatkan otot kakinya untuk menampung berat badannya.

Dia berjaya berjalan sejauh 3,66 meter dengan pejalan kaki, dengan itu dia mengekalkan keseimbangan dan memindahkan sebahagian daripada berat badannya. Tidak kira betapa mengejutkan dan paradoksnya - dia dapat mengawal anggota badannya!

Menurut saintis yang menjalankan eksperimen ini, teknik ini, bersama-sama dengan bantuan mekanikal dan prostetik, boleh mengembalikan sebahagian besar mobiliti kepada orang kurang upaya dan juga orang lumpuh dan memberikan lebih kepuasan psikologi daripada exoskeletons. Sama ada cara, pemberontakan gerabak yang hebat nampaknya akan berlaku.