În ultimii ani, roboticienii au introdus sisteme din ce în ce mai avansate, care ar putea deschide noi posibilitati interesante pentru chirurgie, reabilitare si asistenta medicala.
Aceste sisteme robotice contribuie deja la îmbunatatirea calitatii vietii multor persoane cu dizabilitati, precum si a pacientilor care au suferit traume fizice sau au fost supusi unor proceduri medicale.
Dispozitivul reduce energia consumata în timpul mersului
Cercetatorii de la Universitatea Chung-Ang din Coreea de Sud au prezentat recent un nou robot portabil conceput pentru a asista în mod specific oamenii care au dificultati în a merge din cauza îmbatrânirii, a slabiciunii musculare, a interventiilor chirurgicale sau a unor afectiuni medicale specifice.
S-a constatat ca acest robot, prezentat într-o lucrare publicata în revista de specialitate Science Robotics, îmbunatateste echilibrul, reducând în acelasi timp energia consumata în timpul mersului (adica asa-numitul cost metabolic). „Recenta noastra lucrare a fost inspirata în primul rând de recunoasterea faptului ca majoritatea robotilor destinati asistarii mersului s-au axat exclusiv pe miscarile în plan sagital”, a declarat Giuk Lee, unul dintre cercetatorii care au realizat studiul.
„Cu toate acestea, mersul este în mod inerent o activitate tridimensionala, iar miscarile din celelalte planuri sunt la fel de importante”. Spre deosebire de alte sisteme robotice pentru asistarea abductiei soldului propuse în trecut, robotul creat de Lee si colegii sai se concentreaza pe partea frontala a corpului uman, cunoscuta pentru sustinerea miscarilor si stabilitatea laterala în timpul mersului.
„Robot portabil pentru asistenta la abductia soldului”
„În mod traditional, cercetarile privind miscarea în timpul mersului au considerat miscarea înainte si echilibrul lateral ca fiind functii separate”, a declarat Myunghee Kim, coautor al lucrarii. „Doar de curând a fost recunoscuta contributia esentiala a miscarii înainte-înapoi la asigurarea stabilitatii laterale. Cu toate acestea, reversul – influenta asistentei laterale asupra eficientei mersului înainte-înapoi – ramâne insuficient explorat.”
Ipoteza-cheie din spatele studiului cercetatorilor sud-coreeni este ca si costul metabolic al mersului ar putea fi redus cu ajutorul unor roboti portabili care imita momentul natural de abductie a soldului. Aceasta este miscarea piciorului departe de linia mediana a corpului, care sustine mersul si ajuta la multe alte actiuni pe care oamenii le efectueaza zilnic.
„Robotul portabil pentru asistenta la abductia soldului pe care l-am dezvoltat functioneaza pe principiul ca eficienta mersului poate fi îmbunatatita prin sustinerea miscarilor laterale ale corpului”, a declarat Lee.
„Pe masura ce mergem înainte, centrul de masa al corpului nostru se deplaseaza în mod natural dintr-o parte în alta pentru a mentine echilibrul – un proces cunoscut sub numele de recuperare. În timpul acestei faze de recuperare, muschii de abductie a soldului se încordeaza. Dispozitivul nostru asista acesti muschi, facilitându-i purtatorului recuperarea centrului de masa cu mult mai putin efort.”
Costurile metabolice, reduse cu 11,6%
Lee si colegii sai au evaluat performanta robotului lor atât în simulari, cât si în experimente din lumea reala. Rezultatele acestor teste au fost foarte promitatoare, aratând ca robotul a redus costul metabolic al mersului cu 11,6% în comparatie cu mersul normal, fara asistenta, îmbunatatind totodata echilibrul si stabilitatea purtatorului.
„Studiul nostru demonstreaza ca îmbunatatirea eficientei mersului nu necesita ca robotul portabil sa se concentreze doar pe planul sagital”, a declarat Lee. „Deoarece mersul pe jos este o miscare tridimensionala, este esential sa se ia în considerare miscarile în diferite planuri.”
În esenta, robotul de asistenta pentru abductia soldului dezvoltat de Lee si colegii sai influenteaza miscarile soldurilor si ale picioarelor cunoscute pentru a sustine mersul. Designul sau unic îi permite sa „înlocuiasca” în mod eficient o parte din eforturile pe care oamenii le-ar depune în mod normal atunci când merg – rol jucat si de mult mai clasicul „baston”.
„Studiul nostru demonstreaza un rol substantial al asistentei laterale în cresterea eficientei mersului prin facilitarea unui transfer mai eficient al centrului de masa al corpului de la un picior la celalalt”, a adaugat Kim. „Aceasta perspectiva este deosebit de încurajatoare pentru persoanele cu forta musculara redusa, oferind o noua directie pentru mecanismele de asistenta. Mergând mai departe, va fi important sa exploram modul în care asistenta laterala ar putea ajuta persoanele cu mobilitate limitata, transformând potential strategiile de reabilitare si de sprijin.”
Pe viitor, sistemul robotic dezvoltat de aceasta echipa de cercetatori ar putea fi îmbunatatit în continuare si, în cele din urma, comercializat, sprijinind atât reabilitarea, cât si utilizarea zilnica.
„Pentru cercetarile viitoare, planuim sa aprofundam modul în care abductia soldului afecteaza echilibrul mersului”, a adaugat Lee. „Am observat ca abductia soldului nu numai ca îmbunatateste eficienta mersului, dar poate influenta si echilibrul. Ne propunem sa exploram potentialul robotilor portabili în îmbunatatirea echilibrului la mers.”
GABRIEL TUDOR
Comentarii