Экзоскелеты больше не являются лишь плодом научной фантастики или фантазий о суперсолдатах. Хотя некоторые устройства предназначены для повышения производительности человека — позволяя пользователям поднимать больше веса, двигаться быстрее или преодолевать большие расстояния, — наиболее перспективным направлением применения технологии экзоскелетов является сфера здравоохранения.
Для людей с ограниченными физическими возможностями, включая травмы спинного мозга, нарушения, связанные с инсультом, и церебральный паралич, роботизированные экзоскелеты открывают путь к большей независимости, улучшению мобильности и повышению качества жизни.
И благодаря новым исследованиям, проведённым в Соединённых Штатах, это будущее может стать более доступным, чем когда-либо прежде.
Команда из лаборатории биомехатроники Университета Северной Аризоны (NAU) разработала OpenExo — первый в мире комплексный фреймворк экзоскелетов с открытым исходным кодом. Система, которая теперь находится в свободном доступе в интернете, содержит все инструкции, код и файлы проектов, необходимые для создания работающего экзоскелета.
Опубликованная в журнале Science Robotics, эта система включает пошаговые руководства по созданию экзоскелетов с одним или несколькими суставами. Это позволяет исследователям, разработчикам и врачам по всему миру использовать существующие конструкции, а не начинать с нуля — процесс, который часто является дорогостоящим и технически сложным.
Профессор Зак Лернер о проекте OpenExo
«Наш проект важен для исследовательского сообщества, поскольку он значительно снижает барьеры для входа, — говорит профессор Зак Лернер, руководитель лаборатории биомехатроники. — В условиях сокращения государственного финансирования грантов открытые системы, подобные OpenExo, становятся всё более важными для содействия передовым исследованиям в области реабилитации с помощью роботов и улучшения мобильности».
Высокая стоимость экзоскелетов, необходимых для медицинских целей (в настоящее время они варьируются от примерно 60 000 до 140 000 австралийских долларов), остаётся одним из самых больших препятствий на пути их широкого внедрения. Сделав экзоскелеты более доступными, OpenExo может стать катализатором волны инноваций, особенно в университетских лабораториях, реабилитационных центрах и в условиях ограниченных ресурсов.
Платформы с открытым исходным кодом сыграли ключевую роль в других областях робототехники, от 3D-печати до проектирования дронов. Но создание успешного инструментария с открытым исходным кодом для носимых вспомогательных устройств является уникальной задачей. Экзоскелеты должны быть тщательно адаптированы к индивидуальным пользователям с учётом биомеханических различий, безопасности, комфорта и целей реабилитации. Команда OpenExo стремится предоставить надёжную основу, которую другие могут адаптировать к своим конкретным потребностям и клиническим условиям.
Лаборатория биомехатроники Университета Северной Аризоны уже не в первый раз оказывает прикладное влияние. Её работа уже помогла детям с церебральным параличом, а также пациентам, перенёсшим инсульт, и другим людям с нарушениями походки улучшить результаты реабилитации.
Лернер сказал, что надеется на активизацию исследований в этой области с помощью OpenExo.
«Экзоскелеты меняют возможности, — говорит он. — Нет ничего более полезного, чем работа над технологиями, которые могут оказать немедленное положительное влияние на чью-то жизнь».