ALI SE PRIHODNOST GIBANJA SKRIVA V EKSOSKELETIH?

Še do nedavnega so bili roboti samo znanstvena fantastika, kaj pa če bi vas nekdo vprašal o robotskih eksoskeletih oziroma o robotski obleki? Ali bi pomislili na Marvelov film Iron Man? Čeprav je to znanstvena fantastika, pa dandanes ni tako daleč od resnice.

Robotski eksoskelet (angl. exoskeleton) v dobesednem smislu pomeni robotsko zunanje ogrodje, ki je nosljiva struktura in človeku daje oporo. Deluje s pomočjo električnih motorjev, senzorjev, stabilizatorjev in programske kode, ki uporabniku skupaj omogočajo nemoteno gibanje.

Robotsko ogrodje Ekso

»Testiranja so pokazala ojačenje moči v razmerju 20 proti 1, to pomeni, da uporabnik čuti komaj 5 kilogramov bremena, ko dviga 100-kilogramsko breme.«

PRVI ZAMETKI

Že leta 1495 je bil zasnovan prvi mehanski oklep, ki je imel zametke robotizacije, načrte zanj je narisal Leonardo da Vinci. Ta ''robotski'' oklep bi lahko neodvisno sedel, stal in dvignil roke. Vendar to še zdaleč ni takšen robotski eksoskelet, kot ga poznamo danes.

VOJAŠKA UPORABA

Leta 1986 se je ameriški vojak Monty Reed ponesrečil pri skoku s padalom in si pri tem zlomil hrbtenico. Med okrevanjem je narisal prve načrte za robotski eksoskelet, ki ga je poimenoval The Lifesuit. S štirinajstim prototipom je lahko Reed dvignil 92 kilogramov in prehodil 1,6 kilometra.

Tehnološki napredek vedno narekuje vojaška industrija, tako so se začeli razvijati robotski eksoskeleti, ki jih uporabljajo vojaki, da pretečejo daljše razdalje, so bolj gibljivi in so obvarovani pred poškodbami hrbtenice in nog, poleg tega pa skelet prevzame del njihove telesne teže in teže bremena.

MEDICINA

Motorična rehabilitacija je po poškodbah hrbtenice in pri nekaterih redkih boleznih življenjskega pomena. Ta proces je zelo dolgotrajen in drag, saj se morajo zdravniki posvetiti vsakemu bolniku posebej, če pa se ne izvaja pravilno, je bolniku povzročena večja škoda kot korist. V ta namen so se eksoskeleti za vojaško uporabo premaknili tudi v medicino, kjer namesto zdravnikov in terapevtov opravljajo terapije. [slika 2: Eksoskelet omogoča paraplegikom ponovno shoditi]

Rehabilitacijski eksoskeleti imajo številne prednosti: se ne utrudijo, ves čas pravilno izvajajo vaje, silijo bolnika v pravilno držo in mu tako omogočajo, da lahko hodi dlje časa. Slabosti eksoskeletov pa so, da so še vedno zelo dragi in nedostopni vsem bolnikom, ki bi jih potrebovali, potrebno pa je tudi specifično znanje za uporabo eksoskeletov.

»V ospredje prihaja umetna inteligenca (AI), s tem pa si strokovnjaki čim bolj prizadevajo uporabo le‑te pri rehabilitaciji. AI spremlja uporabnika, njegovo gibanje ter njegov napredek in na podlagi tega preračuna, kje najbolj potrebuje podporo.«

Poleg rehabilitacijskih eksoskeletov danes poznamo tudi robotske proteze, ki ljudem omogočajo opravljanje vsakodnevnih aktivnost in nadomeščajo izgubljen ud tako, da opravljajo njegovo nalogo. Proteza vsebuje senzorje, ki zaznavajo položaj, merijo sile in pospeške v preostalem udu, na podlagi tega pa se proteza giba.

Tudi v Sloveniji na Institutu Jožef Stefan (IJS) razvijajo eksoskelet, ki zmanjšuje bolečine v križu. IJS skupaj s kolegi iz Nemčije, Belgije ter nekaterih drugih držav v okviru projekta Spexor razvija robotski eksoskelet, ki je namenjen ljudem, pri katerih je zaradi dinamike dela obremenjena hrbtenica. Deluje tako, da si ga človek pritrdi na stegna, medenico in hrbet, aktivira pa se, ko uporabnik potrebuje pomoč pri dvigovanju bremena.

Zaradi naprednejše medicine in posledično staranja prebivalstva, vedno večje uporabe računalnikov in s tem povezane nepravilne drže ter redkih bolezni je povpraševanje po robotskih eksoskeletih vse večje. Robotizacija se v medicini zadnje čase vedno bolj prakticira za terapije, operacije in natančnejše preglede pacientov. V prihodnje si želijo narediti eksoskelete še lažje in bolj dostopne ljudem, ravno zaradi tega bodo eksoskeleti nekoč, morda že čez nekaj let, postali nekaj popolnoma vsakdanjega.