Ditel

Inžinierių planuose – rankos protezas, kuriuo būtų galima groti pianinu

Pasaulyje yra nemažai žmonių, vienaip ar kitaip netekusių vienos ar abiejų rankų. Jiems adaptuotis prie sudėtingesnių gyvenimo sąlygų padeda kuriami rankų protezai, apie kuriuos nemažai esame rašę anksčiau. JAV organizacija DARPA inicijavo 55 milijonų dolerių biudžeto projektą, kurio tikslas – sukurti mintimis valdomą rankos protezą, galintį atlikti lygiavertes realiai rankai funkcijas. Jei viskas eisis kaip planuota, klinikiniams testams naujasis prototipas bus pateiktas 2009 metais.

Galutinė rankos versija galės matuoti lietimo slėgį, liečiamo objekto temperatūrą ir paviršiaus netolygumus. Lanksčiais pirštais jau dabar galima paimti tokius smulkius objektus kaip kamuoliukas, raktai, arba parodyti pirštais įvairius simbolius. Naujasis rankos protezas ne tik turi veikti kaip tikra ranka – jis taip pat turi būti kuo panašesnis į tikrą ranką. Tai reiškia, jog tyrinėtojams teks į žmogaus rankos dydžio protezą patalpinti energetinę bei valdymo sistemas ir jį padengti natūralios žmogaus odos imitacija – ir visa tai turi sverti ne daugiau kaip 7 svarai (apie 3,5kg).

Šią vasarą inžinierių ir mokslininkų komanda užbaigė svarbų etapą, sukūrusi mintimis valdomos mechaninės rankos prototipą kodiniu pavadinimu „Proto 2”. Prototipas gali atlikti 25 skirtingus sąnarių judesius. Protezo judrumas sparčiai artėja iki žmogaus rankos, kuri gali atlikti 30 skirtingų judesiu. Žmogus su „Proto 2” jau galėtų groti pianinu.
Artimiausiuose etapuose planuojama sumažinti baterijos matmenis, sukurti efektyvesnius motorus ir pakeisti didelių matmenų elektrodus, skirtus nuskaityti raumenų elektriniams signalams, į mažesnius. O dėl grojimo pianinu – išmokti groti, deja, teks patiems.

Kaip veikia protezas

1. Valdymo sistema
Mokslininkai eksperimentuoja su injekuojamais mioelektriniais sensoriais (angl. injectible myoelectric sensors – IMES), aptinkančiais raumenų veiklą ir bevieliu būdų perduodančiais komandas į rankos protezą. Toks valdymo principas leistų atsisakyti didelių prie krūtinės klijuojamų elektrodų. Apie petį suvyniota apvija tiekia energiją implantams ir perduoda signalus protezo kompiuteriams, kurie iššifruoja komandą ir inicijuoja reikiamą rankos judesį. Tyrinėtojų komanda taip pat nagrinėja alternatyvą elektrodus sujungti tiesiogiai su nervais ar netgi smegenimis – tokiu būdų siekiama sudaryti kaip galima natūralesnio valdymo galimybes.

2. Maitinimas
Elektrinius motorus planuojama pakeisti vandenilio peroksido pneumatinėmis sistemomis. Elektriniai motorai netinkami dėl savo pakankamai didelių matmenų, masės ir lėto veikimo greičio. Vandenilio peroksidas reaguotų su iridžio katalizatoriumi ir taip būtų pagaminama reikalinga energija protezui judėti. Rankos savininkui kiekvieną rytą tektų pakeisti ne akumuliatorių ar baterijas, o vandenilio peroksido bakelį.

3. Lankstumas
„Proto 2” atlieka 25 sąnarių judesius: petys ir riešas gali suktis, lankstytis dvejomis kryptimis, alkūnė lankstosi, o pirštai gali lankstytis ties kiekvienu sąnariu. Kiekvienas mechaninis sąnarys jungia du mažasvorius „kaulus”, pagamintus iš anglies pluošto ir aliuminio lydinių.

4. Konstrukcijos modulumas
Modulinė konstrukcija leis gydytojams adaptuoti galūnes pagal kiekvieno paciento poreikius bei fizinius duomenis. Atskiri rankos moduliai yra nuo peties iki alkūnės ir nuo alkūnės iki riešo.

Technologijos.lt

Healthy Feed

TAIP PAT SKAITYKITE