Egzoskelet (invalidnost)

Egzoskelet (od grčkih reči εξω - spoljašnji i σκελετος - kostur) je uređaj dizajniran za nadoknađivanje izgubljenih funkcija tela. On povećanje snagu ljudskih mišića i proširuje obim pokreta zahvaljujući spoljašnjem okviru i aduktivnim delovima, i omogućava prenos tereta, jer prenosi tećinu tereta kroz spoljni okvir u nožni oslonac egzoskeleta.[2] Egzoskelet se može ugraditi i u skafander.[3]

Profesionalna rehabilitacija invalida zasnovana na primeni egzoskeleta, namenjenog za nadoknađivanje izgubljenih funkcija tela, povećanje snage ljudskih mišića i proširenje opsega pokreta i aduktivnih funkcija, kao i za prenos težine, pri nošenju predmeta, na spoljni okvir i nožni oslonac egzoskeleta.[1]

Osnovne informacije uredi

 
Egzoskelet imitira ljudsku biomehaniku da bi proporcionalno povećao napor tokom kretanja

Egzoskelet imitira ljudsku biomehaniku da bi proporcionalno povećao napor tokom kretanja. Pri čemu se za određivanje ovih proporcija koristiti koncept anatomske parametrizacije, ili utvrđivanje podudarnosti između različitih anatomskih karakteristika građe ljudskog tela i parametara mehaničkog uređaja, koji određuju optimalan rad nastalog biomehaničkog sistema.[2]

Tokom svog rada, niz biometrijskih senzora otkriva nervne signale koje mozak šalje mišićima naših ekstremiteta kada počinjemo da hodamo. Jedinica za obradu egzoskeleta zatim reaguje na ove signale, obrađuje ih i u deliću sekunde pokreće funkkcije egzoskelet.[4]

U početku je projekat imao za cilj da pomogne starijim osobama ili osobama sa invaliditetom da hodaju „sopstvenim nogama“, nešto što je bionički inženjer Andres Pedroza postigao 2000. godine, uređajem pod nazivom HAL-3.[a] Pet godina kasnije 2005. godine razvijen je najnoviji model, HAL-5, koji je bio opremljen protezom do pojasa, kompaktnijim agregatima, smanjenamu je težine, produžen vek trajanja baterije i poboljšan spoljni dizajn uređaja.[5]

Prema izveštajima u stručnim časopisima i iz štampe, trenutno na izradi i usavršavanju ekzoskelleta rade istraživači u Rusiji, Japanu , SAD i Izraelu.

Namena uredi

Vojska uredi

U vojsci egzoskelete je namenjen za pojačavanje kapacitet nogu za fizički zahtevne zadatke kao što su podizanje ili vučenje teških tereta, hodanje sa teretom ili hodanje uzbrdo ili nizbrdo.[6]

Medicina uredi

 
Egzoskelet namenjen pacijentima sa oboljenjima mišića kao što je parkinsonova bolest ili onima koji su pretrpeli šlog

Egzoskelet nije namenjeno samo paraplegičarima, već i pacijentima sa oboljenjima mišića kao što je parkinsonova bolest ili onima koji su pretrpeli šlog.[7] Njihovi mišići više nisu u stanju da izvrše komande koje zadaju mozak, ali te zadatke mogu da nadoknade ove naprave.[8]

Uz pomoć egzoskeleta obnavlja se rehabilitacija pacijenata i nadograđuje već postojeće funkcije mišića, kao i strukture mozga, koje dugo nisu bile korišćene.[9] Pokreti se uvežbaju, a osobe sa invaliditetom uspevaju vremenom da ponovo uspostave stare cikluse pokreta i čak i da ponovo prohodaju.[10]

Napomene uredi

  1. ^ HAL je skraćenica od Hibridni pomoćni ekstremitet koji opisuje funkcionalnost odela zasnovanu na podršku hibridnih ekstremiteta.

Izvori uredi

  1. ^ Moreno, Juan C.; Mohammed, Samer; Sharma, Nitin; del-Ama, Antonio J. (2020-01-01), Rosen, Jacob; Ferguson, Peter Walker, ur., Chapter 18 - Hybrid Wearable Robotic Exoskeletons for Human Walking (na jeziku: engleski), Academic Press, str. 347—364, ISBN 978-0-12-814659-0, Pristupljeno 2021-02-05 
  2. ^ a b „Sarcos Demonstrates Powered Exosuit That Gives Workers Super Strength”. IEEE Spectrum: Technology, Engineering, and Science News (na jeziku: engleski). Pristupljeno 2021-02-05. 
  3. ^ Bai, S.; Christensen, S. (2017-01-01), Ueda, Jun; Kurita, Yuichi, ur., Chapter Nine - Biomechanical HRI Modeling and Mechatronic Design of Exoskeletons for Assistive Applications (na jeziku: engleski), Academic Press, str. 251—272, ISBN 978-0-12-803137-7, Pristupljeno 2021-02-05 
  4. ^ Sirlantzis, Konstantinos; Larsen, Layla Bashir; Kanumuru, Lakshmi Krisha; Oprea, Paul (2019-01-01), Cowan, Donna; Najafi, Ladan, ur., 11 - Robotics (na jeziku: engleski), Academic Press, str. 311—345, ISBN 978-0-12-812487-1, Pristupljeno 2021-02-05 
  5. ^ Shen, Yang; Rosen, Jacob (2020-01-01), Rosen, Jacob; Ferguson, Peter Walker, ur., Chapter 5 - EXO-UL Upper Limb Robotic Exoskeleton System Series: From 1 DOF Single-Arm to (7+1) DOFs Dual-Arm (na jeziku: engleski), Academic Press, str. 91—103, ISBN 978-0-12-814659-0, Pristupljeno 2021-02-05 
  6. ^ „Exoskeleton Technologies: Military”. Lockheed Martin. Arhivirano iz originala 21. 01. 2021. g. Pristupljeno 2021-02-05. 
  7. ^ Baura, Gail D. (2012-01-01), Baura, Gail D., ur., Chapter 16 - Functional Electrical Stimulators (na jeziku: engleski), Academic Press, str. 335—356, ISBN 978-0-12-374976-5, Pristupljeno 2021-02-05 
  8. ^ Ruiz-Olaya, Andres F.; Lopez-Delis, Alberto; da Rocha, Adson Ferreira (2019-01-01), Segil, Jacob, ur., Chapter Eight - Upper and Lower Extremity Exoskeletons (na jeziku: engleski), Academic Press, str. 283—317, ISBN 978-0-12-812539-7, Pristupljeno 2021-02-05 
  9. ^ Brahmi, Brahim; Saad, Maarouf; Rahman, M. H.; Ochoa-Luna, Cristobal; Rasedul, Islam (2020-01-01), Rosen, Jacob; Ferguson, Peter Walker, ur., Chapter 2 - Development and Control of an Upper Extremity Exoskeleton Robot for Rehabilitation (na jeziku: engleski), Academic Press, str. 23—44, ISBN 978-0-12-814659-0, Pristupljeno 2021-02-05 
  10. ^ „Robotsko odelo za invalide | DW | 03.12.2013”. DW.COM (na jeziku: srpski). Pristupljeno 3. 12. 2020. 

Literatura uredi

  • Yagin, Nicholas. “Apparatus for Facilitating Walking”. US patent 440684 filed February 11, 1890 and issued November 18, 1890.
  • Kelley, C. Leslie. “Pedomotor”. US Patent 1308675 filed April 24, 1917 and issued July 1, 1919.
  • Specialty Materials Handling Products Operation General Electric Company,“Final Report On Hardiman Prototype For Machine Augmentation Of Human Strength And Endurance,” 30 August 1971.

Spoljašnje veze uredi

  Mediji vezani za članak Egzoskelet na Vikimedijinoj ostavi