Исследователи представили экзоскелет нижних конечностей TWIN
TWIN — это продукт сотрудничества «Итальянского технологического института» (IIT) в Генуе и «Центра протезирования национального института» в Болонье. Проект под руководством Маттео Лаффранчи из IIT был начат в 2013 году с целью разработки инновационных, высокотехнологичных и экономически эффективных систем для пациентов с физическими недостатками.
TWIN предназначен для улучшения физических способностей пользователя и, хотя пока это всего лишь прототип, сотрудники заявили, что надеются в скором времени вывести его на рынок. Исследователи разработали TWIN, чтобы позволить людям с ограниченными или даже отсутствующими двигательными способностями нижних конечностей сохранять вертикальное положение. Им могут пользоваться даже люди с полным повреждением спинного мозга.
Экзоскелет не является самобалансирующимся, но он может позволить своим владельцам ходить с помощью костылей или ходунков, а также вставать и садиться. Исследователи заявили, что TWIN имеет две уникальные особенности, которые выделяют его среди прочих:
- Во-первых, он изготовлен из легких материалов, таких как сплав алюминия.
- Во-вторых, система содержит модульные компоненты, которые облегчают использование и транспортировку.
Конструкция TWIN регулируется под физические характеристики пациента с помощью телескопических тяг, расположенных на уровне бедра и голени. Команда также предоставила поддержку лодыжки и стопы различных размеров. Это сделано для того, чтобы TWIN мог адаптироваться к эргономике пользователя, будь то мужчина или женщина, молодой или пожилой человек. Двигатели TWIN активируют коленные и тазобедренные суставы, создавая полностью настраиваемую схему движения конечностей пациента как с точки зрения длины и типа шага, так и скорости ходьбы. Срок службы батареи составляет около четырех часов, а для ее подзарядки требуется один час.
TWIN имеет три операционные модели, которые также адаптируются к потребностям пациента. Экзоскелет оценивает степень двигательного дефицита человека, в частности, его способность самостоятельно ходить. Имеются 3 режима работы экзоскелета:
- Режим ходьбы: Команда разработала его для пациентов с отсутствием двигательной функции. В этом режиме экзоскелет формирует схему ходьбы согласно запрограммированным параметрам.
- Режим переобучения: Режим переобучения предназначен для пациентов с частичным нарушением двигательной функции нижних конечностей, которые способны выполнять более или менее автономное движение, но сталкиваются с некоторыми трудностями на некоторых этапах ходьбы. В этом случае экзоскелет с той или иной интенсивностью поддерживает движение пациента, направляя его по оптимальной эталонной траектории.
- Режим TwinCare: Предназначен для пациентов с частичными и дифференцированными двигательными нарушениями между двумя конечностями. В этом случае одна нога может быть здоровой и может двигаться автономно, тогда как другой требуется помощь на некоторых этапах выполнения шага.
Оператор, в реабилитационной клинике, например, физиотерапевт, может управлять TWIN с помощью специального приложения на базе ОС Android, установленного на входящем в комплект планшете. Графический интерфейс позволяет управлять экзоскелетом при выполнении различных программных действий, задавать кинематические параметры движения и выбирать между различными режимами выполнения шагов.
Помимо реабилитационных процедур во время сеансов физиотерапии, TWIN можно носить ежедневно даже в течение нескольких часов. По словам разработчиков, вертикальное положение приносит значительные преимущества пользователям инвалидных колясок с точки зрения скелетно-мышечной системы кровообращения, психологической и пищеварительной системы.
