2025. 03. 20. - 08:30
Roboteszközökkel nyomnák el az emberek remegését
Puha roboteszközöket vetnének be a kutatók a remegéssel élő emberek esetében. Becslések szerint világszerte nagyjából 80 millióan élnek így. A prototípusok már megvannak.
Roboteszközökkel segítenének a kutatók a remegéssel küzdő embereken. Világszerte körülbelül 80 millió ember él remegéssel a becslések alapján, például aParkinson-kórban szenvedők.
Az önkéntelen időszakos mozgások néha komolyan befolyásolják a betegek napi tevékenységeinek elvégzését, akár azt is, hogy igyanak egy pohárból vagy írjanak.
A hordható puha roboteszközök potenciális megoldást kínálnak az ilyen remegések elnyomására – noha a meglévő prototípusok még nem elég kifinomultak a valódi orvoslás biztosítására.
A Max Planck Intelligens Rendszerek Intézete (MPI-IS), a Tübingeni Egyetem és a Stuttgarti Egyetem tudósai a fenti problémán szeretnének változtatni. A Bionic Intelligence Tübingen Stuttgart (BITS) együttműködés keretében fogtak össze. Olvasd el: Hordható intelligens technológia jelenti a járványok végét?
Roboteszközökkel nyomnák el az emberek remegését a kutatók
A csapat egy biorobotikus kart két szál mesterséges izomzattal szerelt fel az alkar mentén. A biorobotikus kar remegést szimulál.
A kutatók számos valódi remegést rögzítettek és vetítették azokat a biorobotikus karra, ami tükrözi, hogy az egyes betegek hogyan rázzák a csuklójukat és a kezüket.
Amint azonban a remegéscsillapítás aktiválódik, az elektrohidraulikus működtetőkből álló könnyű mesterséges izmok összehúzódnak és ellazulnak, oly módon, hogy kompenzálják az oda-vissza mozgást. Így a remegés alig érezhető vagy látható.
A robotkar két célja
A szakemberek két célt szeretnének elérni a robotkarral. Először is, a biorobotikus kart platformnak tekintik a területen dolgozó többi tudós számára, hogy új ötleteket tesztelhessenek a segítő exoskeleton-technológia terén.
Biomechanikai számítógépes szimulációikkal együtt a fejlesztők gyorsan ellenőrizhetik lágy mesterséges izomzatuk teljesítményét, elkerülve ezzel az időigényes és költséges klinikai vizsgálatokat valódi pácienseken – ami egyes országokban még jogilag sem lehetséges.
Emellett a robotkar tesztágyként szolgál a mesterséges izmok számára, amelyekről az MPI-IS Robotanyag-osztálya egyébként jól ismert a tudományos közösségben.
Az évek során ezeket az úgynevezett HASEL-eket finomhangolták és továbbfejlesztették.
A kutatócsapat elképzelése alapján a HASEL-ek egy napon egy olyan segédeszköz építőköveivé válnának, amelyet kényelmesen viselhetnek a remegéssel küzdő betegek, s jobban megbirkóznak segítségükkel a mindennapi feladatokkal, például a csészetartással.
„Nagy lehetőséget látunk abban, hogy e segédeszközök izmaink olyan viselet építőkövévé váljanak, amely nagyon diszkréten hordható, így mások észre sem veszik, hogy az illető éppen remeg" - mondta Alona Shagan Shomron, az MPI-IS Robotanyag Tanszékének posztdoktora, aki a Device folyóiratban megjelent kutatási cikk első szerzője.
Hozzátette: demonstrálták, hogy mesterséges izmaink, amelyek a HASEL technológián alapulnak, elég gyorsak és erősek a csukló remegésének széles skálájához. Ez jól mutatja a HASEL-alapú hordható segédeszközben rejlő nagy lehetőségeket a remegéssel élő emberek számára.
„A mechanikus páciens és a biomechanikai modell kombinációjával meg tudjuk mérni, elég jó-e bármelyik tesztelt mesterséges izom ahhoz, hogy minden remegést elnyomjon - még a nagyon erőseket is. Tehát ha létrehoztunk egy hordható eszközt, beállíthatnánk, hogy minden egyes remegésre egyénileg reagáljon" – jelezte Daniel Häufle, a Tübingeni Egyetem Hertie Klinikai Agykutatási Intézetének professzora.
Mások mellett ő készítette a számítógépes szimulációt és gyűjtötte be a betegek remegés-adatait.
„A mechanikus páciens lehetővé teszi számunkra, hogy a fejlesztés nagyon korai szakaszában teszteljük az új technológiákban rejlő lehetőségeket, anélkül, hogy valódi betegeken kellene drága és időigényes klinikai vizsgálatokat végezni" – jegyezte meg Syn Schmitt, a Stuttgarti Egyetem számítógépes biofizikáért és biorobotikáért felelős professzora.
„Számos jó ötletet gyakran nem folytatnak tovább, mivel a klinikai tesztelés költséges és időigényes és nehéz finanszírozni a technológiai fejlesztés nagyon korai szakaszában. Mechanikus páciensünk a megoldás, amely lehetővé teszi számunkra, hogy a fejlesztés korai szakaszában teszteljük a potenciált” – tette hozzá.
A robotikában nagy lehetőségek rejlenek az egészségügyi alkalmazásokat illetően. Ez a sikeres projekt rávilágít a rugalmas és deformálható anyagokon alapuló puha robotrendszerek kulcsszerepére – jegyezte meg Christoph Keplinger, az MPI-IS Robotanyag-osztályának igazgatója.
B.A.
