Экзоскелет человека: Экзоскелеты: что это и где их применяют

Экзоскелеты: что это и где их применяют

Экзоскелеты не только дают человеку силу и выносливость, но и буквально помогают встать на ноги. РБК Тренды рассказывают, какие роли выполняют робокостюмы

Экзоскелет — это мобильный механизм, который работает при помощи системы электродвигателей, рычагов, гидравлики и других технологических решений. Экзоскелеты предназначены для восполнения утраченных функций человека, а также для увеличения силы мышц и расширения амплитуды движений.

Первый прототип экзоскелета создала компания General Electric совместно с армией США в 1960-е годы. Названный «Хардимэн», он весил 680 кг, имел восемь шарниров и два захвата, соединенных гидравлической и электронной сетями. Технологи рассчитали, что экзокостюм поможет человеку поднимать вес около 110 кг, но в реальных тестах разработка себя не оправдала. Когда систему приводили в действие, она выполняла хаотичные движения. Разработки прототипов продолжили.

Прототип экзоскелета профессора Али Сейрега из Университета машиностроения Мэдисона, 1970-е годы

Сегодня экзоскелеты применяются во многих областях — от медицинской реабилитации до промышленного производства. РБК Тренды рассказывают, какие бывают экзоскелеты и как они работают.

Для реабилитации

Российская компания ExoAtlet предлагает медицинские экзоскелеты для реабилитации пациентов с нарушениями опорно-двигательного аппарата и нервной системы в нижней части тела. Они управляются при помощи кнопок, расположенных на костылях, и приводятся в движение благодаря сигналам от датчиков и электромиограммы. Алгоритмы устройства и встроенные приводы повторяют естественную ходьбу человека. ExoAtlet весит около 20 кг, однако пациент не ощущает этот вес, поскольку движения автоматизированы и поддерживаются самой системой. Экзоскелет стоит около ₽4 млн.

Экзоскелет ExoAtlet

Другая российская компания Simbionix представила экзоскелет «Компаньон», предназначенный для восстановления двигательной активности людей с повреждениями спины и нижнего пояса конечностей. Механизм крепится к телу с помощью специальных инструментов, его можно регулировать по ширине и глубине таза, длине бедра и голени. Экзоскелет выдерживает вес до 120 кг и подходит для людей ростом до 2 м. Из-за герметичности его можно использовать при температуре воздуха от минус 30 до плюс 50 °C° и в любых погодных условиях.

«Компаньон» имеет съемный аккумулятор и внешний модуль управления. При активном использовании заряда хватит на три часа, а в пассивном режиме — до пяти часов. Экзоскелет весит 8,5 кг и выполнен из высокопрочного пластика и сплава титана. Он предполагает разные режимы — ходьба, вставание, подъем по ступенькам, приседание. Есть возможность управлять длиной и высотой шага с помощью дистанционного пульта.

Экзоскелет «Компаньон»

(Фото: symbionix.ru)

Компания утверждает, что устройство эффективно при реабилитации и поддержке людей с мышечной дистрофией, травмами спинного мозга, инсультами, нервно-мышечными и нейродегенеративными заболеваниями, черепно-мозговыми травмами.

Американская Trexo Robotics разработала экзоскелеты для детей с ограниченными возможностями. Функция индивидуальной регулировки делает Trexo универсальным инструментом, помогающим самостоятельно передвигаться детям с церебральным параличом, травмами мозга, повреждениями спинного мозга, параплегией, мышечной дистрофией, синдромом Ретта и другими заболеваниями. Месяц аренды устройства стоит $1 000.

Экзоскелет Trexo Robotics

Trexo Home управляется с планшета. Экзоскелет позволяет регулировать нагрузку на тело, характер походки, скорость движения и имеет функцию активной помощи мышцам. Его поставляют с обучающими инструкциями.

Нижняя часть Trexo имеет две раздвижные части от бедра до колена и от колена до щиколотки. Ширину бедер тоже можно регулировать, как и высоту опорной рамы.

Для больших нагрузок

Японская компания Aton презентовала несколько прототипов экзоскелета KOMA 1.5, силового костюма, который помогает без усилий подниматься и опускаться, нести тяжелые предметы манипуляторами-руками, поддерживать движение. Благодаря встроенным камерам с искусственным интеллектом экзоскелет обнаруживает и избегает препятствия.

Прототип экзоскелета KOMA 1.5

(Фото: atoun.co.jp)

KOMA 1.5 имеет два режима. Первый, «Buggy Mode», позволяет перемещать грузы по гладкой и ровной поверхности, например, внутри склада. Второй, «Two-Legged Mode», предназначен для подъемов с грузом и преодоления препятствий. В этом режиме колеса экзоскелета убираются назад, образуя две ноги с приводом, повторяющие движения ног человека.

В России в 2021 году компания «Ростех — Доверенные платформы робототехнические комплексы» начала выпускать модульные экзоскелеты ProEXO, которые защищают рабочих при тяжелых физических нагрузках. Базовая стоимость комплекса составляет ₽30 тыс.

Экзоскелет ProEXO

Такой экзоскелет может быть пассивным — для защиты опорно-двигательного аппарата сотрудника от перегрузок, или активным — со встроенными приводящими моторами, которые берут на себя большую часть физических нагрузок. Он помогает выполнить более 11 производственных операций, в том числе погрузочно-разгрузочные работы. В компании заявили, что «с экзоскелетом 30 кг груза будут ощущаться, как 15 кг».

Для промышленности и ЧС

Российская Exorise предлагает три модели экзоскелетов — X-Soft, X-Rise и X-Arm.

• X-Soft — это мягкий экзоскелет, предназначенный для разгрузки спины при наклонах и поворотах с грузом или без него. Он весит всего 1,5-2 кг.
• X-Arm относится к линейке «тяжелых экзоскелетов» и весит около 10 кг. Благодаря прочным опорам он позволяет нивелировать вес используемых инструментов массой до 40 кг.
• Модель X-Rise весит около 3 кг, она поддерживает руки во время выполнения манипуляций, которые требуют их длительного удержания на весу.

Женская модель X-Soft

(Фото: exorise.com)

Экзоскелеты Exorise — пассивного типа, так как они работают за счет накопления и отдачи энергии без электрики. С помощью силы гравитации рабочий сам «заряжает» свое устройство. Разработчики заявляют, что экзоскелет можно адаптировать под разные задачи, он износостойкий и жаростойкий. Его предлагают применять в промышленности, при строительстве, на складах, при работе в МЧС.

Для строительства

Экзоскелеты Sarcos Robotics серии Guardian обеспечивают перенос веса из одной части тела на другую при выполнении определенного типа работ. Также они смещают нагрузку с рук на ноги, когда рабочему нужно долго держать руки на весу. Это помогает снизить мышечное напряжение и повысить выносливость работников стройплощадок.

Экзоскелет Sarcos Robotics

Экзоскелет имеет 24 степени свободы и предупреждающие о препятствиях датчики.

Он оснащен удобным интерфейсом управления, который отображает различные уведомления. Режим «Свободные руки» позволяет оператору заблокировать руки костюма с грузом на весу, чтобы одновременно выполнять сложные задачи своими собственными.

Многие компании выпускают экзоскелеты, обеспечивающие поддержку рук, так как они лучше всего подходят для выполнения задач, связанных с резкой, сверлением и шлифованием поверхностей. Конструкции поддерживают руки и плечи таким образом, что нагрузка от постоянного удерживания тяжелых инструментов уменьшается.

Так, EksoVest Bionics задействовала механизм на пружинах в обеих руках экзоскелета, чтобы человеку было проще удерживать на весу тяжелые предметы. А экзоскелет от компании Levitate Technologies использует систему колесиков с приводами для решения аналогичной задачи.

Экзоскелет EksoVest Bionics

Для армии

Компания Lockheed Martin разработала для армии США системы ONYX для нижней части тела, которые повышают мобильность и снижают утомляемость. Конструкция уменьшает усилия, прилагаемые при ходьбе и лазании, а также дает солдату возможность переносить на себе больше оборудования, необходимого для выполнения боевых задач. Кроме того, она распределяет ортопедическую нагрузку так, чтобы не травмировался позвоночник.

Экзоскелет Lockheed Martin

В России в 2020 также испытали экзоскелет для военных производства корпорации «Ростех». При весе 6 кг устройство позволяет переносить боевую экипировку и вооружение массой до 60 кг. Экзоскелеты уже поставляются в инженерные войска и используются в госпиталях для реабилитации пациентов.

Экзоскелет «Ростеха»

(Фото: rostec.ru)

На форуме «Армия-2021» «Ростех» показал первый опытный образец боевого экзоскелета с электродвигателями. Он работает в активном и пассивном режимах. Первый включается, когда солдат перемещается по пересеченной местности или горам. Электродвигатели с датчиками давления в стопах адаптируются под особенности движений человека. В пассивном режиме экзоскелет помогает при передвижении по горизонтальной поверхности с грузом.

Для ходьбы и бега

Группа инженеров под руководством Конора Уолша из Гарвардского университета в 2019 году представила носимый экзоскелет, способный снижать энергозатраты во время ходьбы и бега. Он подтягивает ноги в определенные моменты движения. Во время ходьбы экзоскелет снижает энергозатраты на 9,3%.

Экзоскелет для ходьбы и бега

Экзоскелет состоит из нескольких связанных между собой частей. Они крепятся на бедрах, талии и плечах. На задней части устройства расположен блок с электромоторами, связанными с двумя тросами. На других концах эти тросы закреплены на бедрах. Когда нога движется назад, трос натягивается с помощью электромотора и облегчает работу мышц.

В 2020 году ученые из Стэнфорда разработали свой прототип экзоскелета, который дает возможность снизить нагрузку на ноги при беге и при ходьбе. Он позволяет снизить затраты энергии на бег уже на 15%.

Экзоскелет крепится к голени при помощи ремней, также он закрепляется на обуви при помощи веревки, которая пропускается петлей под стопой. У экзоскелета есть небольшая поддерживающая углепластиковая платформа, которая размещается под стопой. Он управляется с использованием системы тросов, натягиваемых или ослабляемых внешними электромоторами.

Прототип экзоскелета стэнфордских инженеров

Подобные экзоскелеты позволят облегчить работу курьеров и почтальонов, а также работников других сфер, которым требуется много ходить.

Перспективы экзоскелетов

Бристольский университет работает над мягкой роботизированной одеждой, которая могла бы помочь людям избежать падений, поддерживая их во время ходьбы и давая бионическую силу. Благодаря элементам из графена она будет включать в себя также технологии электрической стимуляции и мониторинга всего тела: суперконденсатор, устройство для электрокардиограммы, мониторинга активности, отслеживания движения глаз, датчик температуры и гибкие нагревательные элементы. Исследователи полагают, что эта технология может в конечном итоге привести к отказу от инвалидных кресел.

«Многие существующие устройства, используемые людьми с ограниченными возможностями передвижения, могут вызывать или усугублять такие состояния, как плохое кровообращение, повреждение кожи или склонность к падению, — говорит доктор Джонатан Росситер, профессор робототехники в Бристольском университете.  — Носимая мягкая робототехника может решить многие из этих проблем и в то же время снизить расходы на здравоохранение».

основные виды и обслуживание устройств

Экзоскелет – это изделие робототехники, предназначенное для расширения физических возможностей человеческого организма, снижения нагрузки на опорно-двигательную систему пользователя и восполнения утраченных функций конечностей.

Первые экзоскелеты для помощи людям при ходьбе были разработаны в конце 1960-х годов. За несколько десятилетий сферы применения данных устройств существенно расширились, модернизировалась конструкция «костюмов», было налажено серийное производство изделий.

Экзоскелеты делятся на активные и пассивные.

Активные экзоскелеты – это устройства, увеличивающие физические способности пользователей, их скорость, выносливость, силу. Они помогают людям поднимать и перемещать тяжелые грузы, увеличивают скорость движения и реакции, позволяют передвигаться по любой местности. Благодаря разнообразным датчикам, установленным в конструкцию экзоскелета, собираются данные о состоянии человека, изменении окружающих условий.

Благодаря усовершенствованной аппаратуре устройство повторяет биомеханику движения человека и учитывает его анатомические особенности.

Такой аппарат имеет большой вес, который уменьшает маневренность пользователей, а также непродолжительное время работы без подзарядки из-за небольшого объема аккумуляторов.

Пассивные экзоскелеты – это рычажно-шарнирные установки, не оснащенные электроникой, которые используются для снижения нагрузки на опорно-двигательную систему человека. Дополнительных физических способностей они не придают, однако минимизируют риск получения травм в процессе выполнения человеком сложных операций.

В России экзоскелетные комплексы разрабатывают такие компании как «ЭкзоАтлет», «Exorise», «Экзомед» и другие.

Для повышения срока службы экзоскелетов производители применяют инновационные смазочные материалы вместо традиционных пластичных и жидких смазок.

Благодаря этому предотвращается необходимость обслуживания узлов трения изделий, увеличивает срок службы механизмов, обеспечивается защита деталей от коррозии.

Примером служит нанесение на регулировочные пластины, элементы подъемных механизмов и другие узлы трения антифрикционных твердосмазочных покрытий MODENGY. Эти материалы реализуют технологию твердой смазки и образуют на поверхности деталей устойчивый износостойкий слой.

На регулировочные пластины наносят покрытие MODENGY 1066 на основе дисульфида молибдена и графита.

После полимеризации оно не пачкает одежду пользователей и не выделяет токсичных испарений, поэтому полностью безопасно для здоровья людей.

Сегодня экзоскелеты используются в самых различных областях. Наибольшее количество изделий производится для военной, медицинской, промышленной областей.

Экзоскелет военный

Экзоскелеты сегодня являются одной из составляющих боевой экипировки военнослужащих.

Они помогают бойцам в осуществлении военных операций, перемещении грузов, разминировании.

Экзоскелеты повышают выносливость военного, позволяют ему передвигаться со скоростью до 20 км/ч, осуществлять прицельный огонь одной рукой.

Военные «костюмы» оснащаются съемными модулями, которые используются в зависимости от целей спецоперации. Для обеспечения длительного нахождения бойца в холодном или жарком климате экзоскелеты наделяются аппаратами подогрева либо, наоборот, охлаждающими устройствами.

На поверхности экзоскелетов размещаются датчики, следящие за состоянием пользователя и собирающие информацию из окружающей среды для облегчения ориентирования на местности.

Экзоскелет промышленный

На промышленных предприятиях обычно используют пассивные экзоскелеты. Они предохраняют опорно-двигательную систему работников от повреждений.

Благодаря применению пассивных устройств пользователи могут легко выполнять операции, требующие больших усилий, при этом не уставая.

Некоторые активные промышленные экзоскелеты работают по принципу «третьей руки». На набедренный шарнир крепится устройство, в которое помещается какой-либо инструмент.

Активные экзоскелеты также помогают работникам в перемещении грузов, сборке металлоконструкций и других операциях, в которые включается работа с тяжелыми изделиями.

Экзоскелет для медицинской реабилитации

Медицинские экзоскелеты применяются для облегчения и ускорения реабилитации пациентов после перенесенных травм и болезней, сложных операций и тд.

Они позволяют пользователю передвигаться и удерживать вертикальное положение, за счет чего улучшается циркуляция крови, восстанавливается обмен веществ и ускоряется выздоровление.

Благодаря занятиям с экзоскелетом снижаются болевые ощущения, обеспечивается профилактика осложнений.

Данные устройства оснащаются источниками питания, могут управляться с помощью смартфона. Пациенты применяют экзоскелет несколько часов в день.

Экзоскелет для человека с ограниченными возможностями

Отдельный вид медицинских экзоскелетов – устройства для людей с ограниченными возможностями.

Такие аппараты оснащаются множеством датчиков, которые считывают нервные импульсы и предугадывают намерения человека.

Экзоскелет для человека с ограниченными возможностями позволяет ему ходить, поднимать и сгибать конечности, сидеть и стоять, передвигаться по лестнице.

Возврат к списку

Из чего сделаны роботизированные экзоскелеты человека?

перейти к содержанию

Из чего сделаны роботизированные экзоскелеты человека?

Роботизированные экзоскелеты человека, являющиеся одной из главных тенденций в области здравоохранения и технологий, меняют наш подход как к медицинскому обслуживанию, так и к промышленному труду. С одной стороны, роботизированные экзоскелеты несут надежду людям во всем мире, которые борются с потерей подвижности и независимости или страдают от паралича после инсульта, травмы головного или спинного мозга. С другой стороны, они расширяют возможности работников сверх того, что ранее считалось возможным. Учитывая характер их преимуществ, неудивительно, что они также используются в военных исследованиях и разработках.

Что такое человеко-роботизированных экзоскелетов?

Человеческие роботизированные экзоскелеты изготавливаются механически с учетом анатомии пользователя для повышения подвижности и выносливости. Они включают в себя применение робототехники и биомехатроники — исследования науки, объединяющего биологию с «мехатроникой», дисциплиной на стыке электроники, механики и вычислительной техники. Целью этой революционной технологии является повышение физической независимости и эффективности. Он предназначен для оказания помощи людям путем улучшения, укрепления или восстановления, в зависимости от обстоятельств, физической работоспособности человека. Человеческие роботизированные экзоскелеты также могут работать над уменьшением энергии, необходимой для движения суставов, облегчая повторяющиеся задачи, а также работать над улучшением движений человека в случаях потери подвижности.

Самая ранняя работа, связанная с роботизированными экзоскелетами человека, была сделана намного раньше, чем вы думаете. Русский изобретатель по имени Николай Ягн получил первый утвержденный патент на экзоскелет с электроприводом в 1890 году. Это было пружинное устройство, разработанное для военных с целью улучшить способность пользователя бегать и прыгать, но оно так и не прошло. чертежная доска.

Только в 20 веке роботизированные экзоскелеты были собраны. В 1960 году Компания General Electric создала Hardiman, или «Исследования и разработки в области аугментации человека», и «MANipulator» , машину весом 1500 фунтов, произведенную на средства военных. К сожалению, машина была слишком большой и тяжелой, чтобы работать должным образом, и от проекта отказались.

Наконец, примерно в 2000 году появился BLEEX (экзоскелет нижней конечности Беркли) , пара роботизированных ног, разработанная инженерами Калифорнийского университета в Беркли и финансируемая DARPA (Агентством перспективных оборонных исследований), направленная на уменьшение усилий, необходимых для переноски. большие нагрузки на длинных участках.

Сегодня роботизированные экзоскелеты стали более распространенными и сложными, с множеством функций и применений. Такие компании, как Ekso Bionics, разработали экзоскелеты для целей военных исследований, помощи промышленным работникам и помощи в нейрореабилитации.

Компоненты человеческих роботизированных экзоскелетов

Роботизированные экзоскелеты, созданные для людей, могут выглядеть по-разному в зависимости от функций, которые они выполняют. Экзоскелеты могут быть изготовлены из таких материалов, как углеродное волокно, металл и эластик. Их охват также варьируется от всего тела до нижних или верхних конечностей или определенной части тела, такой как плечо, бедро или лодыжка. Некоторые экзоскелеты имеют регулируемое оборудование, поэтому их можно адаптировать к человеку, который их использует. В целом технология экзоскелета во многом зависит от его типа и функции.

Экзоскелеты бывают двух типов: активные и пассивные.

Экзоскелеты с электроприводом оснащены электроникой, которая регистрирует силу, приложенную к тому или иному действию, что позволяет экзоскелету разделить часть этой нагрузки с пользователем. Чтобы экзоскелет работал исправно, должны быть технологии, поддерживающие три модуля: смысл , решение и исполнение . Эти технологии включают датчики, приводы, механические конструкции, алгоритмы и стратегии управления, которые собирают необходимую информацию для выполнения каждого действия. Это может показаться сложным, но на самом деле это довольно просто. Есть три основных шага, которые сопровождают три модуля.

• В сенсорном модуле происходит сбор информации. Экзоскелет записывает данные от пользователя через датчики устройства.
• Затем модуль принятия решений интерпретирует эти данные и распределяет их по предполагаемым действиям.
• Наконец, исполнительный модуль обеспечивает механическую энергию для выполнения задачи.

Примеры экзоскелета с электроприводом для нижних конечностей в Ekso Bionics:

• Сбор данных

Эта функция позволяет пользователю просматривать время, расстояние и скорость ходьбы для конкретного сеанса. Он также надежно сохраняет эту информацию в облачной информационной панели для упрощения анализа.

• Врачебный контроль:

Эта функция позволяет врачу задавать определенные параметры, которые они могут использовать для оказания более эффективной помощи пациенту, например, в качестве тренировочных целей и параметров шагов.

• Программное обеспечение Smartassist:

Эта функция позволяет клиницисту настраивать опору двигателя независимо для каждой ноги для различных уровней нарушения, от полной помощи до движения, инициируемого пациентом, как в фазе ходьбы, так и в фазе ходьбы.

• Адаптивная тренировка ходьбы:

Эта функция состоит из датчиков и программного обеспечения, которые постоянно отслеживают и регулируют движения ног, чтобы свести к минимуму компенсаторные модели походки.

• Предамбулаторные инструменты:

Эта функция включает в себя набор программ под названием preGait, который состоит из программ, которые помогают пациентам балансировать, перемещать вес, приседать и делать шаг на месте перед ходьбой.

В отличие от экзоскелета нижних конечностей, здесь представлены особенности жилет экзоскелет для верхних конечностей для строительства в Эксо Бионика:

• Mobility Structure

Экзоскелетный жилет имеет запатентованную многозвенную структуру, которая плавно следует за рукой и локтем пользователя во всем диапазоне движений, обеспечивая при этом правильное выравнивание суставов при повторяющихся движениях.

• Экстремальные логистические позиции

В этих положениях можно тянуться прямо над головой, через тело или даже в задний карман для телефона — с этим носимым экзоскелетом ограничений нет.

• Регулируемые силовые приводы

Эти приводы доказали свою исключительную надежность, выдержав более миллиона циклов, прежде чем потребуется их замена.

• Индивидуальные уровни помощи

Уровень каждого устройства можно отрегулировать в соответствии с пользователем и задачей, легко заменив набор компактных газовых пружин. Различные уровни могут быть даже выбраны для каждой руки независимо в зависимости от задачи.

Пассивные экзоскелеты полностью механические, обеспечивают поддержку с помощью шкивов, пружинного балансира и грузов для уравновешивания рабочей нагрузки. Пассивные системы обычно снимают вес с плеч и рук пользователя и переносят его на их центр тяжести, так что пользователь получает повышенную выносливость при выполнении задач над головой и другой сложной работы.

Технология экзоскелета не только помогает человеку выполнять задачи, которые напрямую способствуют повышению мобильности, но также предоставляет медицинским работникам информацию, необходимую для лечения с более высокими шансами на успех. Для пациентов с низкой вероятностью восстановления подвижности эти аппараты могут стать спасением, во многих случаях обеспечивая полную реабилитацию.

Экзоскелеты для реабилитации

Заболевания или травмы, которые можно лечить с помощью физиотерапии и носимого экзоскелета, включают, но не ограничиваются: инсульт, повреждение спинного мозга, черепно-мозговую травму, аневризму, гипоксию/аноксию, ишемию, опухоль головного мозга или любая другая приобретенная травма головного мозга. Для людей, восстанавливающихся после этих травм, экзоскелеты отлично подходят для реабилитации и восстановления подвижности. Экзоскелеты могут привести этих пациентов от инвалидности нижних конечностей и полной потери движения к моменту выхода из инвалидных колясок и обучению ходить заново. Одно исследование, проведенное в 2015 году , показало, что «способность восстанавливать походку у людей с параплегией улучшилась благодаря развитию различных экзоскелетов с электроприводом и технологий нервно-мышечной стимуляции. Экзоскелеты с электроприводом способны восстанавливать движения вставания, приседания и ходьбы». Эти устройства, расширяющие возможности человека, действительно являются реабилитационным инструментом для физиотерапевтов, чтобы бросить вызов своим пациентам, требуя активного участия, которое, как известно, способствует пластичности мозга.

Экзоскелеты для терапии верхних конечностей

Экзоскелеты для реабилитации верхних конечностей помогают физиотерапевтам, эрготерапевтам, физиотерапевтам и врачам в клинической реабилитации пациентов со слабостью или параличом верхней части тела. Эта новая технология также приносит большие преимущества в промышленных приложениях и других рабочих условиях или на рабочих местах. Носимые экзоскелеты помогают работникам выполнять задачи с полным диапазоном движений, а не поддаваться усталости, чрезмерной нагрузке или повторяющимся движениям.

Травма, приводящая к снижению силы верхней части тела, может быть вызвана любыми причинами, будь то профессиональные риски, спортивная травма или болезнь. Экзоскелет для верхней части тела — это носимый жилет, который помогает выполнять повседневные задачи и использовать руки и плечи без ограничений. Есть несколько разных причин, по которым кто-то может получить пользу от терапии верхних конечностей и бионики. Некоторые условия ЭксоУЭ полезен при: инсульте, повреждении спинного мозга, черепно-мозговой травме, мышечной дистрофии, атаксии, ортопедической травме, травмах Гийена, опухоли головного мозга, травмах плечевого сплетения и других слабостях или параличах верхних конечностей. Реабилитационное лечение может начинаться сразу же после травмы или после того, как любой шанс обратить вспять повреждение с помощью медицинских средств исчез. Эти процедуры предназначены для укрепления ослабленных мышц, переобучения частей мозга для замены поврежденных областей и помогают пациенту адаптироваться к новому способу ведения дел.

Экзоскелеты для терапии нижних конечностей

Экзоскелеты для терапии нижних конечностей подходят многим людям, выздоравливающим после травмы спинного мозга, инсульта и черепно-мозговой травмы на любом этапе стационарной или амбулаторной реабилитации, желательно как можно скорее после диагностики. Пациентам может быть полезно стоять и делать свои первые шаги после травмы, а также переучивать функции мозга и мышц, когда они снова учатся ходить. Это также может помочь отточить навыки ходьбы и улучшить походку пациентов, поскольку они учатся регулировать свои движения.

С помощью этого инструмента у пациентов есть возможность обрести как можно больше утраченных способностей. Экзоскелет обеспечивает прогрессивные уровни поддержки, поэтому врач может уменьшить помощь, которую система предлагает пациентам по мере их улучшения, и даже добавить сопротивление одной или обеим ногам. Пациенты, передвигающиеся в инвалидной коляске, могут использовать экзоскелет, чтобы восстановить способность стоять, переучив мышцы поддерживать вес тела без напряжения. Терапевты переключаются между движениями, инициируемыми пациентом, и движениями, инициируемыми терапевтом, адаптируя реабилитацию к пациенту.

Человеко-робототехника для промышленного труда

Промышленные рабочие, работающие в сфере строительства или производства, получают значительно меньшую вероятность получения травм и более высокое качество работы благодаря использованию экзоскелетов для улучшения своих физических возможностей. Механические руки и жилеты помогают им поднимать тяжелые грузы и выполнять повторяющиеся задачи в активном диапазоне движений, чтобы они не поддавались усталости и/или травмам.

Почему стоит выбрать Ekso Bionics для роботизированных экзоскелетов человека?

Ekso Bionics является лидером в области технологий экзоскелетов с первым экзоскелетом, одобренным FDA для инсульта и ТСМ в дополнение к приобретенной черепно-мозговой травме . С более чем 175 презентациями на конференциях, главами и опубликованными статьями, Ekso является наиболее широко изученным экзоскелетом для реабилитации, продвигая пациентов далеко за пределы того, чего они могли бы достичь в противном случае. Наши экзоскелеты основаны на данных более чем 40 ведущих отраслевых партнеров-исследователей и помогают людям с параличом вставать и ходить, улучшают рабочие возможности во всем мире и проводят исследования для продвижения научно-исследовательских проектов, направленных на усиление оборонного потенциала США.

Отрасли, на которых специализируется Ekso Bionics

EksoHealth — подразделение Ekso Bionics, специализирующееся на нейрореабилитации. Мы помогли тысячам пациентов с инвалидностью нижних конечностей сделать более 180 миллионов шагов с помощью Ekso и вдохновили совершенно новую индустрию медицинского оборудования. Точно так же мы помогли многим пациентам с ограниченными возможностями верхних конечностей, позволив им пройти реабилитационные сеансы с более высокой дозировкой, более интенсивной терапией и более широким активным диапазоном движений.

EksoWorks — подразделение Ekso Bionics, специализирующееся на нашей технологии экзоскелетов для промышленного применения. Наши экзоскелеты для подъема верхней части тела EksoWorks были разработаны для повышения производительности и снижения утомляемости с целью устранения связанных с работой травм шеи, плеч и спины.

Заключение

Независимо от того, хотите ли вы восстановить мобильность, расширить свои возможности на работе или предотвратить травмы, человеко-роботизированные экзоскелеты — это надежный и технологически безопасный выбор. Мы надеемся, что наши экзоскелеты окажут вам поддержку и прогресс в реабилитации, а также снизят количество производственных травм на долгие годы.

Купить наши экзоскелеты

Узнать больше

Перейти к началу

Зачем нужны человеческие экзоскелеты?

перейти к содержанию

Зачем нужны человеческие экзоскелеты?

У кузнечиков и омаров они защищают их уязвимые мясистые внутренности. Почему люди не могут иметь их тоже? Мы говорим об экзоскелетах, и, хотя люди не родились с твердыми панцирями для защиты, технологии пытаются наверстать упущенное. Человеческие экзоскелеты, изобретение, впервые появившееся в 1960-х годов, вступает в свои права, разработанный для медицинского, военного, производственного и промышленного применения.

Эти носимые устройства увеличивают силу и выносливость человека, тем самым снижая риск получения травм работниками за счет переноса веса и сил нагрузки с тела на моторизованную внешнюю раму. Короче говоря, человеческий экзоскелет облегчает выполнение тяжелых задач. Возможно, идея дополнить людей металлическими оправами напоминает вымышленных супергероев и злодеев. На самом деле эти революционные устройства предназначены для улучшения жизни обычных людей.

Экзоскелеты существовали в природе на протяжении веков, вооружая все, от тараканов до крабов, необходимой им поддержкой и защитой от хищников. Роботизированные экзоскелеты предлагают такую ​​же защиту, силу и поддержку людям.

Вот несколько причин, по которым людям нужны экзоскелеты:

Для обретения силы и выносливости

Возможно, вам нужно собрать необычайно сложный продукт, например, самолет. Костюмы экзоскелета позволяют рабочим, например, поднять панель, затем повернуть ее и расположить в нужном месте. Выносливость также увеличивается, что позволяет работникам работать продуктивнее в течение более длительных периодов времени без изнурительной усталости.

Быть более гибким

Спасать пострадавших в случае землетрясения. Вам нужно что-то чрезвычайно гибкое, чтобы иметь возможность быстро вмешаться, убрать завалы и спасти жертву, не причинив ей вреда.

Для восстановления подвижности

По данным Национального статистического центра по травмам спинного мозга, в этой стране 288 000 человек живут с травмами спинного мозга. Медицинские расходы, связанные с такими травмами, могут составить миллионы за всю жизнь человека, конечно, но боль и ограниченная подвижность, связанные с такой травмой, могут вызвать чувство безнадежности и депрессии. Вспомогательные экзоскелеты могут дать людям новую надежду и новый способ передвижения.

Для уменьшения напряжения

Вспомогательные роботизированные устройства, такие как экзоскелеты, могут помогать нижней половине тела человека, снижать усталость и напряжение при повторяющихся наклонах и подъемах, а также защищать нижнюю часть спины и колени от травм. Экзокостюмы, предназначенные для верхней части тела, защитят плечи, спину и шею.

Наши носимые EksoVests, например, могут предотвратить усталость и стресс у рабочих на автомобильных заводах, которые возникают, когда они поднимают руки над головой в среднем 4600 раз в день. Эта технология предназначена для снижения утомляемости и возможности получения травм за счет поддержки и поднятия рук рабочего во время сборки деталей на уровне груди или выше.

Повышение военного потенциала

Идея экзоскелетов военного класса заключается в повышении силы, защиты, выносливости и тактической осведомленности солдат на поле боя. Такие носимые роботизированные системы могут дать солдатам возможность бегать быстрее, перепрыгивать большие препятствия и носить более тяжелое оружие, оснащенное датчиками и приемниками GPS.

Для предотвращения заболеваний опорно-двигательного аппарата

Заболевания опорно-двигательного аппарата у рабочих ежегодно обходятся компаниям в миллиарды долларов, причем не только в виде затрат на здравоохранение, но и из-за нерабочего времени и потери производительности. Фабричные рабочие, которые используют человеческие экзоскелеты, испытывают меньше болей в спине и плечах и могут быть более физически активными как на работе, так и дома.