На складе, который выглядит как нечто среднее между гаражом сумасшедшего изобретателя и спортзалом для тренировок по скалолазанию, с потолка на тросах свисает пара механических ног.Издавая тихий шум от четырех двигателей, по одному в каждом тазобедренном и коленном суставе, ноги делают шаг, потом другой, затем еще и еще.

Это экзоскелетонный шагающий костюм, и он выполняет сотни тысяч шагов, которые требуются властям для доказательства того, что перед ними не просто игрушка, а надежное медицинское устройство, которое может изменить жизни людей, считающих, что они никогда больше не встанут со своих инвалидных колясок.

Склад в г.Беркли, Калифорния, является домом для Ekso Bionics (ранее известной как Berkeley Bionics), молодой компании, которая готовится выйти на мировые помостки. В ближайшее время в течение этого года компания начнет продажу своего костюма Ekso реабилитационным клиникам США и Европы, чтобы дать возможность пациентам с травмами спинного мозга приступить к тренировкам с помощью этого устройства под руководством и присмотром врачей. К середине 2012 года компания планирует выпустить модель , позволяющую проводить физиотерапию на дому.

Когда вы надеваете Ekso, на самом деле вы пристегиваете себя ремнями к сложному роботу. Он поддерживает свой собственный 20-кг вес через ноги и опоры для ног скелета, а также отвечает за расчеты, необходимые для выполнения шага. Ваша задача – удерживать в равновесии туловище, перенося вес в тот момент, когда вы переставляете трость вперед с правой стороны; ваш физиотерапевт затем использует дистанционное управление для подачи сигнала левой ноге о том, что она будет шагать вперед. В более поздней модели устройства в тростях будут встроены датчики движения, имеющие связь с ногами и позволяющие пользователю осуществлять полный контроль над своим телом.

Пользователь Тамара Мена (Tamara Mena), которая была парализована в 2005 году, радостно вышагивает в своем экзоскелетонном костюме.

«Мы взяли идею внешнего скелета, добавили к ней нервы в виде датчиков, моторы, представляющие ваши мышцы, и компьютеры, представляющие ваш мозг,» говорит Эйтор Бендер (Eythor Bender), председатель правления Ekso Bionics.

Компания начала развитие в 2005 году со своим ExoHiker, экзоскелетом, позволяющим здоровым людям переносить груз до 90 кг (около 200 фунтов) с минимальным напряжением. Инженеры компании сначала считали, что для питания такого скелета потребуется мощность 5 кВт, что повлечет за собой использование громоздких батарей и моторов. Крупным достижением в решении этой проблемы стало перераспределение веса, которое на три порядка снизило требования к мощности устройства. На более позднюю систему, переносчик грузов HULC (сокр. от Human Universal Load Carrier = Человеческий универсальный переносчик грузов), в 2009 г. корпорации Lockheed Martin Corp. была выдана лицензия для осуществления ею военных разработок, а инженеры Ekso Bionics начали проводить свои исследования в новом направлении. Выполненные ими энергосберегающие устройства оставили им так называемый «энергетический потенциал», который можно было потратить на перемещение ног пользователя. Именно тогда целевыми потребителями компании стали парализованные больные.

Несколько других компаний по всему миру также выставляют на суд зрителя свои экзоскелеты для людей с ограниченными возможностями, но прорыв Ekso Bionics в 2012 г. может вывести экзоскелеты на мировой рынок. Десять ведущих реабилитационных клиник США уже подписали контракты с Ekso Bionics на поставку первой партии изделий.

Одно из первых устройств отправится в Нью-Йоркский госпиталь Маунт Синай (Mount Sinai Hospital), где Кристиан Т.Рагнарссон (Kristjan T. Ragnarsson), заведующий отделением реабилитационной медицины, занимается лечением больных с поражением спинного мозга уже на протяжении 40 лет. Приоритеты его пациентов никогда не менялись. «Первое, что они хотят знать, это смогут ли они снова ходить,» — говорит Рагнарссон. «Как их врач, я обязан отвечать на этот вопрос.»

За эти годы он рассказал своим пациентам о всех новейших изобретениях, от жесткой, надутой воздухом одежды до устройств, осуществляющих электрическую симуляцию мышц. Но всеми этими хитроумными изобретениями оказалось слишком трудно управлять. «Пациенты полностью обессиливали, сделав в них всего несколько шагов,» говорит он.

Рагнарссон считает, что Ekso может иметь успех там, где многие другие экзоскелеты не справляются, так как моторизированное устройство выполняет для пациента бóльшую часть работы. «На самом деле, я очень оптимистично ожидаю, что все-таки это будет работать, » — говорит он. «Думаю, мои пациенты вскоре смогут встать, сделать несколько шагов и посмотреть прямо в глаза своему собеседнику!»

Вышагивая по Нью-Йоркскому госпиталю Маунт Синай (Mount Sinai Hospital), Роберт Ву (Robert Woo) пользуется Ekso, чтобы снова научиться ходить.

В палате реабилитации госпиталя Маунт Синай (Mount Sinai Hospital) в ноябре этого года Роберт Ву (Robert Woo), архитектор, доказывает оптимизм своего врача. Его высокотехнологичное инвалидное кресло, которое его дети обклеили стикерами, стоит в углу. Это инвалидное кресло – единственное, что хот как-то обеспечивало его подвижность на протяжении четырех лет после того, как строительный кран уронил 6 метрических тонн металла на его строительный вагончик, проломив Роберту позвоночник.

Но сегодня Ву уверенно стоит на ногах. Он стоит, наклонившись вперед и опираясь на две трости, в то время как физиотерапевт и техники Ekso снуют вокруг него. Ву объясняет, что «стояние» в Ekso по ощущениям напоминает плавание, и он пока еще только привыкает к этому. «Я всегда смотрю вниз, волнуясь, как там поживают мои ноги,» — говорит он с улыбкой. «Я должен научиться доверять себе и доверять этому устройству.» Затем терапевт командует: «Пошёл!», и нажимает кнопку на своем контроллере. Сопровождаемый скрипом пластиковых суставов и ворчанием мотора Ву идет вперед.

Он продвигается медленно и толчками, и на одном из шагов он сильно наклоняется вперед и начинает терять равновесие, но врачи удерживают его за руки и выравнивают. Тем не менее, большинство из 308 шагов, которые Ву делает за час занятий, достаточно плавные, с походкой с пятки на носок. Достижение такого естественного шага было основной технической задачей, так как ее решение требовало сложного перехода управления между четырьмя сервомоторами, передающими момент на коленные и тазобедренные суставы.

Это занятие для Ву было всего лишь третьим занятием с использованием этого устройства, но Ву уже перешел с инвалидного кресла на трости. Но он должен будет немного подождать, прежде чем сможет еще чему-то научиться: Ekso был предоставлен госпиталю Маунт Синай только на одну неделю в качестве пробного использования оборудования. Рагнарссон полагает, что больница приобретет это устройство на свои собственные средства уже в этом году пусть даже за очень высокую цену около $100 000; в дальнейшем эта цена должна падать по мере роста объемов производства устройства.

Компания Ekso Bionics рассчитывает в скором времени протестировать свою физиотерапевтическую модель на пациентах с другими диагнозами, такими как рассеянный склероз и инсульт. А к 2014 году она планирует выпустить персональную модель, которую можно использовать не только в целях реабилитации, но также и для повседневной жизни. Ву говорит, что с нетерпением ждет того дня, когда сможет встать на ноги в костюме Ekso и приготовить обед на своей кухне или пойти погулять в парке со своими детьми.

Однако, прежде чем такой день настанет, Ekso Bionics должны получить одобрение от Управления по контролю за продуктами и лекарствами США, чтобы доказать безопасность устройства и его достоинства. А его инженеры должны выяснить, каким образом пользователь сможет инициировать более сложные движения, такие как подъем по лестнице и усаживание.

Бендер (Bender), председатель правления Ekso Bionics, уверен, что управление устройствами Ekso вскоре станет таким, что люди, выбирающие такие костюмы из-за их мобильности, будут чувствовать себя в них абсолютно естественно. «Люди говорят, что роботы заполонили всё вокруг, особенно на заводах, и постепенно отбирают у нас нашу работу. Но мы считаем так: если вы не можете бороться с этим, присоединяйтесь к ним!» говорит Бендер. «Мы объединяемся с роботами. А это позволяет сделать нас сильнее, повысить эффективность нашего труда и улучшить качество нашей жизни. «

Категория: eLEGS | Нет комментариев »

Комментарии