Екзоскелети для змушення людей з обмеженими можливостями - архід
ПАРІЖСЬКИЙ ВИХІДНИЙ. Компанії та лабораторії розробляють перспективні роботизовані конструкції для відновлення мобільності тим, хто її втратив.
23 квітня британець Саймон Кіндлісайдс завершив 36-годинний Лондонський марафон серед ночі. На цей раз, далеко не найкращий, цей 34-річний спортсмен-аматор встановив рекорд - перший у людини з паралізованими ногами, який пройшов без допомоги 42,195 кілометрів гонки. Його секрет? ReWalk, екзоскелет, тобто роботизована рама, прикріплена до ніг і талії, яка відтворює ходьбу.
Створене ізраїльською компанією Argo Medical Technologies в 2011 році, корабель використовує малі двигуни для руху зі швидкістю 2,55 кілометра на годину. Просто надіньте його і нахиліться вперед, щоб активувати крок. Підключений годинник викликає певні дії, наприклад, жест присідання.
У всьому світі 250 подібних екзоскелетів, що перебувають в обігу, вже дозволяють параплегікам, які втратили ноги, відновити свою рухливість.
Керується думкою
Однак броня не для всіх. "Є критерії ваги, зросту та фізичного стану", - попереджає Емілі Рейнал, менеджер моделі Harmonie Médical Service, єдиний дистриб'ютор у Франції ReWalk з 2017 року. Щоб рухатися вперед, користувачі повинні покладатися на милиці, щоб не втратити рівновагу. Ця втомлива ситуація для плечей робить екзоскелет непридатним для квадриплегіків.
Але ненадовго. У лабораторії в Греноблі декілька дослідників допрацьовують систему, гідну Залізної людини. У 2006 році професор Алім Луї Бенабід, відомий французький нейрохірург, заснував передовий дослідницький центр Clinatec. Його команда працює, зокрема, над взаємодією мозку та машин. Ідея екзоскелета, керованого думками, набирає популярності.
На відміну від ReWalk, проект, розроблений Clinatec, під назвою BCI (Brain Computer Interface), реагує на кожен бажаний рух. Для цього дослідники використовують два електронні імплантати, розміщені безпосередньо на поверхні кори. Коли пацієнт хоче рухати рукою, мозок надсилає інформаційний сигнал до кінцівок. Імплантати підхоплюють ці повідомлення і передають їх екзоскелету, який, як м’яз, виконує потрібну команду. Таким чином, машина приводиться в дію завдяки думці.
Наукова фантастика? Зовсім не. "Нам вдається досить чітко зафіксувати рухи рук", - говорить Олександр Верні, керівник групи робототехніки в Clinatec. Що стосується ніжок, прототип BCI рухається, як тільки виявляє намір рухатися вперед, але система залишається безладною через відсутність хорошої якості сигналу.
Питання балансу
Основна проблема для команди - підтримувати тіло врівноваженим. На даний момент випробувачі все ще повинні бути підключені до стрижня, оскільки відчуття рівноваги - це біологічний рефлекс, яким керує, зокрема, внутрішнє вухо. Електродів, підключених до мозку, недостатньо, щоб замінити цю складну систему, яка передбачає постійну роботу м’язів і суглобів.
Зіткнувшись з цією проблемою, французький стартап Wandercraft в 2017 році створив шедевр, представивши перший у світі екзоскелет, здатний підтримувати рівновагу. Не потрібно милиць, датчики машини дозволяють їй утримувати рівновагу. "Це ключ до його використання протягом усього дня", - зазначає Жан-Луї Констанца, відповідальний за розвиток компанії.
У січні 2019 року продукт Wandercraft буде продаватися в медичних центрах, оскільки перешкоди на вулиці все ще роблять його неефективним для окремих людей. Це буде коштувати близько 100 000 євро (проти 80 000 євро для ReWalk), але компанія Wandercraft планує "внутрішню" версію за ціною невеликого автомобіля.
Там можна знайти соціальне забезпечення, відшкодувавши його. Життя в інвалідному візку призводить до серцево-судинних, травних або м’язових проблем. Застосування екзоскелета може змінити життя інвалідів.
Ланцюгова допомога
На рубежі 20 століття виробник Ford здійснив революцію в галузі, представивши нові практики збірки. Через століття американська компанія знову порушує правила, застосовуючи EksoVest, легкий екзоскелет для допомоги в навчанні, розроблений каліфорнійською компанією Ekso Bionics на п'ятнадцяти заводах.
Обладнання, яке перевозять робітники, полегшує вагу, що надається на їхні плечі, багаторазовим використанням інструментів на висоті обличчя. Це повинно допомогти зменшити втому, зменшити кількість травм та збільшити продуктивність праці. Французький конкурент Renault також проводить подібні випробування на своєму заводі в Клеоні в Приморській Сені.