Ne tako davno, djeca s rijetkom neurološkom bolešću prvi su put mogla hodati zahvaljujući novom robotiziranom egzoskeletonu. Ti uređaji - koji su u osnovi robotska odijela koja pružaju umjetno kretanje udovima korisnika - postaju sve češći način pomaganja ljudima koji ne mogu koristiti noge za hodanje. No dok su moderni egzoskeleti uglavnom nespretni, teški uređaji, nove bi ih tehnologije mogle učiniti puno lakšima za uporabu i prirodnijima. Vjerojatno ste već pogodili kamo ovo vodi: umjetna koža.
Egzoskeleti su u razvoju od 1960-ih. Prvi egzoskelet bio je glomazan skup nogu i rukavica s kandžama koje su samo nejasno podsjećale na odijelo Iron Mana. Morao je upotrijebiti snagu hidraulike kako bi pomogao industrijskim radnicima da podignu stotine kilograma težine. Taj je projekt bio neuspješan i nije uspio, ali opcije koje su slijedile postajale su sve bolje i bolje. Danas ljudi napokon mogu koristiti egzoskelete da bi djelomično poboljšali vlastite sposobnosti, ponovno naučili hodati uz njihovu pomoć ili čak komunicirali s računalima pomoću dodira ili "taktilnih" povratnih informacija.
Ti se uređaji obično sastoje od lanca karika i zglobova koji rade zajedno s kostima i zglobovima osobe. Umjetni udovi sigurno su pričvršćeni za udove osobe i nastavljaju njegove pokrete. Egzoskeletom se može upravljati putem računala - na primjer, ako on izvodi fizioterapijsku rutinu - ili praćenjem električne aktivnosti u korisnikovim mišićima i podržavanjem sile koju oni generiraju.
Teška i bolna
Unatoč pola stoljeća istraživanja, egzoskeleti se još uvijek ne koriste široko. To je uglavnom zbog toga što ih je bilo neugodno nositi dulje vrijeme, jer se tijela ljudi razlikuju od kostima koji su napravljeni kao jedan prokrustovski krevet. Neki egzoskeleti bolje pristaju ljudskom tijelu, ali ako se robotski zglobovi i stvarni zglobovi korisnika ne okreću sinkrono, može doći do nelagode ili boli. Sve se to nadovezuje na krutost svakog dijela odijela.
Drugi problem, posebno kod egzoskeleta gornjeg dijela tijela, jest njihova težina, jer su izrađeni od trajnih materijala koji mogu držati velike utege i podupirati tijelo. Moderna odijela također se ne nose baš najbolje s promjenama temperature ili kiše, što ih čini teškim za upotrebu u stvarnom svijetu. A ljudi se još uvijek ne mogu naviknuti na svoj izgled.
Da bi egzoskeleti bili praktičniji i ugodniji za gledanje, potrebne su nam inovacije: moramo ih učiniti "drugom kožom", a ne divovskim robotskim odijelom. Obično egzoskeleti koriste teške električne motore, ali lagani aktuatori mogu se koristiti i kao pneumatski mišići. Mogu primijeniti slične napore kao i električni motori, samo što će biti nekoliko puta manje. Ti se mišići sastoje od gumenog mjehura okruženog tkanim rukavom. Pod pritiskom povećavaju promjer i skupljaju se u duljinu, gurajući zglob. I premda su izrađeni od laganih materijala, mogu primijeniti silu koja je dovoljna za podizanje stotina kilograma.
Promotivni video:
Meka robotika
Ipak, čak i ovi lagani aktuatori moraju biti pričvršćeni na krutu mehaničku strukturu na tijelu korisnika. Znanstvenici sa Sveučilišta u Salfordu, Centar za autonomne sustave i robotiku, razvijaju još jednu alternativu: meku robotiku. Ova tehnologija koristi fizički meke, napredne materijale za obavljanje istih zadataka kao i tradicionalni kruti robotski uređaji. Posebno su pogodni za interakciju s ljudima, jer meko često znači svjetlost i manja je vjerojatnost ozljeda prilikom udaranja osobe.
Nedavno su razvili novi "mekani kontinuirani pogon" koji se savija poput slonova trupa. Za razliku od tradicionalnog krutog robotskog zgloba, koji će naići na otpor u jednom dijelu tijela, cijelom će se dužinom savijati u svim smjerovima. Noseći pripijeno odijelo s takvim pogonima, mogli bismo dobiti mekani egzoskelet koji se savija točno tamo gdje su zglobovi korisnika. Slijedom toga, odijelo je savršeno prikladno za različite nositelje bez potrebe za mehaničkim podešavanjem ili kalibracijom. Uz to, sustav je lagan i može se nositi kao odjeća umjesto glomaznog mehaničkog okvira.
Egzoskeleti se počinju komercijalno prodavati i u godinama koje dolaze vjerojatno ćemo vidjeti puno novih stvari. 2012. godine paralizirana žena po imenu Claire Lomas čak je završila Londonski maraton noseći egzoskelet. No, još uvijek postoji mnogo inženjerskih izazova s kojima će se morati pozabaviti prije nego što vidimo široku upotrebu takvih sustava. U najmanju ruku, trebamo način da ova odijela napajamo bez potrebe da ih priključujemo svakih pola sata.
ILYA KHEL
