Nositeľné exozariadenie zvýši výkon svalov

Výskumníci z ETH Zürich vyvinuli ľahké, nositeľné textilné exosvaly, ktoré pomocou senzorov zabudovaných v tkanine zisťujú pohybové zámery používateľa a podľa potreby mu pridávajú extra silu. Zatiaľ čo exoskelety s pohonom fungujú ako svaly aj kosti a poskytujú zároveň silu aj štrukturálnu podporu, exosvaly využívajú vlastnú štruktúru tela a jednoducho pridávajú dodatočnú silu. Vďaka tomu sú oveľa ľahšie a menej objemné, ale majú obmedzenia v tom, akú silu môžu vyvinúť, aby to ľudské kosti a kĺby zniesli.

Myoshirt z ETH Zürich je navrhnutý ako vesta s manžetami na rameno a predlaktie. Senzory v tkanine posielajú údaje o impulzoch na ovládanie svalov do riadiacej jednotky, ktorá informácie spracúva v reálnom čase a rozhoduje, kedy aktivovať umelé svaly, čo sú krátke káble Dyneema usporiadané paralelne s vlastnými svalmi používateľa. Skracovaním káblov, keď sa svaly sťahujú, dokáže Myoshirt pridať silu vašim pohybom jemným, intuitívnym a laditeľným spôsobom.

Myoshirt bol vyvinutý špeciálne na zvýšenie sily a vytrvalosti ľudí s obmedzenou alebo klesajúcou pohyblivosťou. Tím ETH ho testoval na 10 ľuďoch bez akéhokoľvek fyzického postihnutia, jednom so svalovou dystrofiou a jednom s poranením miechy. Vo vytrvalostnom teste, ktorý vyžadoval, aby ľudia zdvihli ruky a/alebo predmet a podržali ich zdvihnuté, zdravé subjekty s aktívnym exosvalom dokázali udržať pozíciu o tretinu dlhšie ako bez neho. Ešte lepšie boli výsledky u dvoch postihnutých ľudí.

Pacient so svalovou dystrofiou zaznamenal zvýšenie vytrvalosti približne o 60 %, zatiaľ či u pacienta s poranením miechy výkonnosť vzrástla o 300 %. Kým sa Myoshirt stane komerčným produktom, treba ho ďalej miniaturizovať a zefektívniť, aby lepšie sedel pod oblečením. Potrebné by bolo aj zníženie hmotnosti. Zostava riadiacej skrinky a motora ovládača totiž vážia spolu 4 kg a sú umiestnené v škatule na stole, takže súčasná podoba je vhodná len pre ľudí na invalidnom vozíku.

Výskumníci sa zameriavajú len na aktivity svalov ramien, keď používatelia zdvíhajú ruky, hoci ako koncept by to mohlo jednoznačne fungovať s množstvom iných svalových skupín. Výskum bol uverejnený v časopise Nature Machine Intelligence.

Zdroj: newatlas.com.