S exoskeletonom sa šľape ľahšie

Popri rôznych bioprotézach vedci a inžinieri pracujú aj na takzvaných exoskeletonoch. Tieto „vonkajšie kostry“ už v rôznych prevedeniach existujú a môžu sa stať pomocníkom pre telesne postihnutých, ktorým umožnia asistovaný pohyb. Majú však široké uplatnenie – od armády, po manuálnu prácu.

Samozrejme, ak nemá ísť o perpetuum mobile, mechanizmus exoskeletonu musí brať energiu z externého zdroja, aby mohol mechanickou silou prispieť k pohybu svalov a končatín.

Tak je to aspoň u väčšiny riešení. Vedci z North Carolina State University a Carnegie Mellon University však vyvinuli exoskeleton pre nohy, ktorý uľahčuje chôdzu, ale nepotrebuje batérie, ani iný (umelý) vonkajší zdroj energie, informoval portál THE VERGE.

POZRITE SI: Muž má vďaka bioprotézam dve „živé“ ruky

Ako teda tieto „sedemmíľové čižmy“ fungujú? Exoskeleton obopína chodidlo a predkolenie, pričom jeho súčasťou je aj lýtkový sval a kĺby nohy od kolena nižšie. Funguje ako pružinový systém, ktorý vracia pri odraze energiu absorbovanú stlačením pružiny pri dokročení.

Nejde teda o perpetuum mobile a aj keď mechanizmus nepoužíva batérie, bez zdroja energie sa nezaobíde. Využíva však energiu pohybujúceho sa tela, ktorá by sa inak z väčšej časti stratila.

POZRITE SI: Daewoo nasadí exoskeletony. Bude z robotníka Iron Man?

Činnosť pružiny je riadená špeciálnou spojkou, ktorá zabezpečuje, aby sa energia uvoľnila len vtedy, keď je chodidlo na zemi. Účinnosť exoskeletonu nie je príliš vysoká a podľa autorov projektu ušetrí sedem percent energie. Napriek tomu údajne poskytuje citeľné zlepšenie chôdze najmä v teréne.

exoskeleton1

Keďže mechanizmus má hmotnosť len 500 gramov, chodec jeho záťaž takmer neregistruje a veľmi rýchlo sa na jeho nosenie adaptuje. Naopak, po zložení exoskeletonu sa testovacím osobám podlamovali kolená, kým si svalstvo po chvíli opäť nezvyklo na normálnu činnosť. Cena mechanizmu by sa mala pohybovať pod 1000 USD.

Pozrite siBionické rameno z 3D tlačiarne zmenilo chlapca na Iron Mana

Zatiaľ chýbajú príslušné výskumy a dlhodobé testy, ale vedci predpokladajú, že dlhodobé používanie takýchto podporných pomôcok zdravými osobami nemusí byť ideálne. Organizmus by zrejme zmenil morfológiu nôh a bez podpory by bol potom pohyb sťažený.

Čosi podobné zažívajú pacienti dlhodobo pripútaní na invalidný vozík, ktorí ale dokážu ovládať končatiny a po čase začnú chodiť. Musia absolvovať proces rehabilitácie.

Opäť platí, že s novými vecami, ktoré ovplyvňujú biologické systémy, treba zachádzať opatrne a s rozvahou. Neraz sa totiž potvrdilo, že cesta do pekla je vydláždená dobrými úmyslami.

Na druhej strane, pokiaľ by takýto exoskeleton fungoval povedzme ako doplnok športovej obuvi počas túry, alebo pri výstupoch na hory, sotva by sme mohli čosi namietať. Aj atléti používajú tretry pre efektívnejší beh a žiadne neblahé následky na ich anatómii to nezanecháva.

Zdroj a foto: THE VERGE, video: YouTube/NC University

Komentáre k článku