Technologie blízké budoucnosti (2): Robotické exoskelety, obleky a turbošortky

Exoskelety ovládané myslí už jsou dnes realitou; umožňují chodit i ochrnutým pacientům.

30.01.2022 - Jaroslav Petr



Japonská firma Cyberdyne vyvinula exoskelet, jenž paraplegikům umožní nejen vzpřímený postoj a chůzi, ale navíc i velmi intenzivní rehabilitaci. Pacient s těžce poraněnou míchou nebo s mozkem poškozeným mrtvicí sice ztratil v dolních končetinách cit a neovládá jejich svaly, ale nějaké signály z jeho mozku míchou do svalů na nohou přece jen dorazí. Jsou však příliš slabé, než aby dokázaly přinutit svaly ke smrštění a uvedly nohy do pohybu. Exoskelet HAL je napojen na svaly každé nohy pacienta devíti elektrodami, které tyto slabé impulzy z mozku zachytí. Řídicí jednotka exoskeletu nervové stimuly dekóduje a převede je na povely pro exoskelet.

HAL provede přesně takový pohyb, jaký chtěl pacient uskutečnit. Do mozku o tom pronikne slabý odvar z obvyklých informací, jež mozek dostává o provedených pohybech. I to ale stačí, aby se spojení mezi mozkem a svaly končetin trošku zpevnilo. Vytrvalým cvičením na exoskeletu HAL se někteří pacienti zrehabilitují natolik, že se jim alespoň zčásti vrátí ztracená vláda nad nohama a mohou nakonec chodit bez exoskeletu. Výsledky jsou skvělé, celá léčba je však značně nákladná (viz Léčba za všechny peníze).

Některé firmy už vyvinuly speciální exoskelety určené výhradně k rehabilitaci pacientů po mozkové mrtvici. Patří k nim například exoskelet Ekso NR americké firmy Ekso Bionics. Písmena NR v názvu exoskeletu znamenají neurorehabilitace. Chůze pacientů se po rehabilitační kúře zrychlí a pacienti ujdou bez námahy větší vzdálenost. 

Pomocníci v práci i ve válce

Jednoduché posilovací exoskelety si už prorazily cestu do praxe. Významně se na jejich vývoji podílela například japonská firma Panasonic se svou pobočkou AktiveLink. Ta uvedla v roce 2015 na trh exoskelet ATOUN Model A určený pro skladištní dělníky manipulující s těžkými předměty. Dělník je k exoskeletu upnut ve stehnech a také na úrovni břicha a hrudi. Senzory snímají polohu těla a v reakci na její změny uvádějí pohonné motorky cytoskelet do pohybu.

Cytoskelet se ohýbá, když se dělník shýbá k zemi pro těžký předmět, a opět se narovnává, když chce dělník předmět zvednout ze země. Tah narovnávajícího se exoskeletu pomáhá dělníkovi při zvedání předmětu. Zařízení vážící přes sedm kilogramů dovolovalo dělníkům bezpečně manipulovat s předměty až o patnáct kilogramů těžšími, než jaké zvládali bez exoskeletu.

Novější verze exoskeletu ATOUN Model Y vyměnila základní kovový rám za mnohem lehčí konstrukci z umělohmotné pryskyřice a stlačila tak hmotnost celého zařízení na čtyři a půl kila. Výkonnost svého předchůdce si ATOUN Model Y udržel. Vedle skladových dělníků tento průmyslový exoskelet celkem úspěšně testovali i japonští lesní dělníci při kácení stromů.

Léčba za všechny peníze

Jedna několikatýdenní rehabilitační kúra s exoskeletem HAL vyjde na specializované americké klinice zhruba na 25 000 dolarů, což si rozhodně nemůže dovolit každý. Zvláště když se v USA na takovou rehabilitaci a léčbu zhusta nevztahuje zdravotní pojištění. Tradiční exoskelety však mohou stát tři- i čtyřikrát tolik a pacient je na ně odkázán po zbytek života. HAL může některým pacientům doslova pomoct zpátky na nohy, a i proto je zřejmé, že podobným exoskeletům patří budoucnost. Japonští experti předpovídají, že se ve větší míře prosadí po roce 2030.


Další články v sekci