大反乱 - 車椅子の終焉?
車椅子を使用したことがない人は、車椅子と外骨格との間にはほとんど違いがないと考えるかもしれません。あるいは、車椅子は可動性、より速く、より効率的な動きを提供するものであるとさえ考えるかもしれません。 しかし、専門家や障害者自身は、麻痺のある人にとっては動くだけでなく、車椅子から降りて直立姿勢をとることが非常に重要であると強調しています。
12年2014月17日、現地時間XNUMX時少し前、サンパウロのアレーナ・コリンチャンスで、若いブラジル人が 身障者用車両いつも行く場所で、彼は自分の足でフィールドに出て、ワールドカップで最初のパスを決めた。 彼はマインドコントロールされた外骨格を身に着けていました (1)。
1. ブラジルワールドカップでの初キック
提示された構造は、ウォーク アゲイン プロジェクトに焦点を当てた国際科学者グループによる長年の研究の成果です。 一人で 外骨格 フランス製。 この研究はミュンヘン工科大学のゴードン・チェン氏がコーディネートし、脳波を読み取る技術は主に米国で開発され、デューク大学でも開発された。
これは、機械装置におけるマインドコントロールの初めての大規模なプレゼンテーションでした。 これまでは、外骨格は学会で発表されるか研究室で撮影され、記録はオンラインで見つかることがほとんどでした。
外骨格 ミゲル・ニコレリス博士と 156 人の科学者チームによって構築されました。 正式名称は、ブラジルの開拓者アルバート・サントス・デュモンにちなんで、BRA・サントス・デュモンといいます。 さらに、フィードバックのおかげで、患者は機器にある電子センサー システムを通じて自分が行っていることを「感じる」必要があります。
自分の足で歴史を刻む
32 歳のクレア・ローマスの物語 (2) は次のことを示しています。 外骨格 それは障害のある人の新しい人生への道を開くことができます。 2012年、腰から下が麻痺したイギリス人の少女がロンドンマラソンを走って名声を博した。 XNUMX 日かかりましたが、彼女はやり遂げました。 この偉業はイスラエルのスケルトン ReWalk のおかげで可能になりました。
2. ReWalk外骨格のクレア・ローマス
クレアさんの功績は、2012 年の最も偉大なテクノロジー イベントの 400 つに挙げられました。 翌年、彼女は自分の弱点を抱えて新たなレースに臨んだ。 今回、彼女はマニュアル自転車で 600 マイル、つまり XNUMX km 以上を走ることにしました。
その過程で、彼女はできるだけ多くの都市を訪問しようとしました。 閉鎖期間中、彼女は ReWalk を設立し、学校やさまざまな施設を訪問して情報を広め、脊髄損傷の人々を助けるための資金を集めました。
エキソスケルトン まだ交換しません 車椅子。 たとえば、麻痺した人が安全に道路を横断するには遅すぎます。 ただし、これらの構造は最近テストされたばかりで、すでに多くの利点をもたらしています。
障壁を乗り越える能力と心理的な快適さに加えて、骨格は車椅子ユーザーに積極的なリハビリテーションの機会を与えます。 直立姿勢は、心臓、筋肉、循環、および毎日の座り方によって弱くなっている体の他の部分を強化します。
ジョイスティック付きのスケルトン
HULC軍事外骨格プロジェクトで知られるバークレー・バイオニクスはXNUMX年前に提案した 外骨格 障害のある人のためのサービスは eLEGS (3) と呼ばれます。 麻痺のある方のために設計された使いやすいデザインです。 重さは20kgで、時速3,2kmまでの速度で歩くことができます。 XNUMX時まで。
この装置は、車椅子で生活しているユーザーがわずか数分で装着して移動できるように設計されています。 服や靴に装着し、バックパックのようなベルクロとバックルで留めます。
制御はジェスチャーを使用して実行され、解釈されます 外骨格オンボードコンピューター。 歩行はバランスを保つために松葉杖を使用して行われます。 ReWalk および類似の米国製 eLEGS は比較的軽量です。 完全な安定性は得られないため、松葉杖でのサポートが必要であることを認めなければなりません。 ニュージーランドの企業 REX Bionics は別の道を歩みました。
4. Rex Bionics による外骨格
彼女が作った REX の重さはなんと 38 kg ですが、非常に安定しています (4)。 彼は、垂直からの大きな逸脱や片足立ちにも対処できます。 加工方法も異なります。 ユーザーは体のバランスをとる代わりに、小さなジョイスティックを使用します。 Robotic Exoskeleton (略して REX) は、開発に 14 年以上かかり、2010 年 XNUMX 月 XNUMX 日に初めて実証されました。
これは外骨格のアイデアに基づいており、立ち上がる、歩く、横に移動する、向きを変える、曲げる、そして最終的に歩くことができる一対のロボットの脚で構成されています。 このオファーは、伝統的な製品を毎日使用している人向けです。 身障者用車両.
この装置は必要な地域の基準をすべて満たしており、多くのリハビリテーション専門家の提案を考慮して作成されました。 ロボットの足で歩く方法を学ぶには XNUMX 週間かかります。 このメーカーは、ニュージーランドのオークランドにある REX センターでトレーニングを提供しています。
脳が活躍する
最近、ヒューストン大学のエンジニア、ホセ・コントレラス・ビダルは、BCI 脳インターフェースをニュージーランドの外骨格に統合しました。 したがって、REX はスティックの代わりに、ユーザーの心によって制御することもできます。 そしてもちろん、これが「脳による制御」を可能にする唯一のタイプの外骨格ではありません。
韓国とドイツの科学者のグループが実用的な技術を開発した 外骨格制御システム 脳波装置と LED に基づく脳インターフェースを使用した下肢の動き。
このソリューションに関する情報は、たとえば車椅子ユーザーの観点から非常に有望なものであり、数か月前に専門誌「Journal of Neural Engineering」に掲載されました。
このシステムにより、前進したり、左右に回転したり、その場で安定したりすることができます。 ユーザーは、一般的な脳波計「ヘッドセット」を頭に置き、XNUMX つの LED の配列に焦点を合わせて見ながら、適切なパルスを送信します。
各 LED は特定の周波数で点滅し、外骨格を使用する人は特定の周波数で選択した LED に焦点を合わせます。その結果、対応する脳インパルスが EEG 上で読み取られます。
ご想像のとおり、このシステムにはある程度の準備が必要ですが、開発者が保証しているように、脳のあらゆるノイズから必要なインパルスを効果的に捕捉します。 被験者は通常、足を動かす外骨格を効果的に制御する方法を学ぶのに約XNUMX分かかりました。
外骨格を除いて。
代わりに外骨格 車椅子 - このテクノロジーは実際には繁栄しませんでしたが、さらに新しい概念が出現しています。 不活性な機械要素を心で制御できたら 外骨格それなら、なぜ麻痺した人の不活性な筋肉に BCI のようなインターフェースを使用しないのでしょうか?
5. 麻痺のある人は、外骨格なしで BCI を装着して歩きます。
このソリューションは、2015 年 26 月末にジャーナル NeuroEngineering and Rehabilitation Experts に記載されました。カリフォルニア大学アーバイン校の An Do 博士率いるこのソリューションは、5 年間麻痺した XNUMX 歳の患者に EEG パイロットを装着しました。 頭の上に電極を取り付け、固定された膝の周囲の筋肉の電気インパルスを拾います (XNUMX)。
何年も動けなかった彼が再び足を使えるようになる前に、BCI インターフェースを使用する人々のための通常のトレーニングを受ける必要があったようです。 彼は仮想現実で勉強しました。 彼はまた、体重を支えるために脚の筋肉を強化する必要がありました。
彼は、バランスを保ち、体重の一部を移動させたおかげで、歩行器を使ってなんとか 3,66 メートル歩くことができました。 それがどれほど驚くべきことで逆説的に聞こえるかもしれませんが、彼は手足をコントロールできるようになりました。
これらの実験を行った科学者らによると、この技術は、機械的補助や義肢と併用することで、障害者や麻痺のある人にさえかなりの可動性を回復させ、外骨格よりも心理的な満足感を与えることができるという。 いずれにせよ、カートの大反乱は避けられないようだ。
