Roboții bipezi se chinuie, de mult timp, să meargă așa cum o fac oamenii – balansându-se pe două picioare și făcând acea mică înclinare în față pe care am învățat-o cu toții să o facem cam pe la un an sau doi. După decenii întregi de muncă, roboții încep să se simtă confortabil să meargă, ajungând într-o poziție în care-i pot ajuta pe oamenii care au nevoie de ei.
Roboticienii de la Institutul de Tehnologie din California (Caltech) au lansat o inițiativă numită RoAMS, în cadrul căreia se utilizează cele mai recente studii legate de mersul robotic, pentru crearea unui nou exoschelet medical. Pentru că au abilitatea de a face mișcări dinamice, folosind o interfață de control neural, aceste exoschelete vor permite utilizatorilor să-și țină echilibrul și să meargă fără o cârjă, fiind necesară pentru folosirea exoscheletelor medicale deja existente. Pare să nu fie ceva important, însă gândiți-vă cât de des vă ridicați folosindu-vă și mâinile, în același timp.
„Locomoția dinamică este unica metodă care va permite exoscheleților să ajute oamenii în sarcinile de zi cu zi”, explică Aaron Ames, profesor de inginerie civilă și mecanică la Caltech și unul dintre cei care au lansat inițiativa RoAMS. ,,Ne gândim să implementăm aceste exoschelete într-o casă, unde un utilizator ar vrea să-și facă un sandwich și să și-l aducă la canapea, de exemplu. Iar din punct de vedere clinic, mersul și statul în picioare au foarte multe beneficii medicale”.
Cercetătorii de la Caltech spun că exoscheletul lor este gata pentru testul cel mai important: pentru anul 2020, ei planifică să prezinte mișcarea dinamică prin control neural.
Este o adevărată provocare să faci un exoschelet biped care să lucreze îndeaproape cu o ființă umană. Cercetătorii au o perspectivă profundă și detaliată a felului în care operează creațiile lor robotice. Sistemele biologice, pe de altă parte, încă prezintă multe lucruri necunoscute, explică Ames. „Deci, cum să reușim să stabilim o legătură de succes între o persoană și aceste dispozitive?”, se întreabă acesta.
Există și alte provocări. Ashraf S. Gorgey, un profesor asociat de medicină fizică și reabilitare din cadrul Universității Commonwealth din Richmond, Virginia, care a realizat studii despre exocheleți, spune că factori, precum costurile, durabilitatea, versatilitatea și chiar dorința pacienților de a folosi dispozitivul, sunt la fel de importanți ca și tehnologia însăși. La acesta se mai adaugă și faptul că abordarea celor de la Caltech, care integrează un sistem de cercetare, sună promițător: „Crearea unui exoschelet care să ofere echilibru pacienților – ăsta-i un lucru important!”
Joel Burdick, unul dintre colegii lui Ames de la Caltech, creează un stimulator spinal care ar putea ajuta la ocolirea leziunilor coloanei vertebrale, făcând o legătură artificială între mușchii picioarelor și creier. Prin inițiativa RoAMS se va încerca să se folosească această tehnologie pentru a exploata proprii nervi și mușchi ai utilizatorului ca să-l ajute să se miște și să controleze exoscheletul – este vorba chiar și de pacienții cu paraplegie completă. Coordonarea nervilor și mușchilor cu mișcarea poate fi benefică și pentru cei care trec printr-o reabilitare fizică necesară, în urma unor leziuni ale măduvei spinării sau în urma unui accident vascular cerebral, în cazuri în care mersul cu ajutorul unui exoschelet poate îmbunătăți semnificativ procesul de recuperare, chiar dacă exoscheletul este cel care face cea mai multă treabă.
„Antrenarea acelui circuit neural care cauzează locomoția mușchilor corespunzători”, explică Ames, „este posibilă doar dacă utilizatorul face mișcări dinamice, de parcă nici n-ar fi rănit”.
Institutul Caltech s-a asociat cu o companie franceză numită Wandercraft pentru a-și muta studiile într-un mediu clinic. Wandercraft a creat un exoschelet care a primit aprobarea clinică în Europa, unde deja a permis unui număr mai mare de 20 de pacienți paraplegici să meargă. În 2020, inițiativa RoAMS se va concetra asupra asocierii directe a interfețelor cerebrale și spinale cu exoscheletul companiei Wandercraft pentru a obține un mers dinamic stabil, cu un control neural integrat – ceva ce nu s-a mai făcut până acum.
Ames remarcă faptul că aceste exoschelete sunt făcute în așa fel, încât să corespundă unor provocări specifice. Momentan, complexitatea și prețul lor le vor face, cel mai probabil, nepotrivite pentru majoritatea persoanelor cu dizabilități, în special pentru că scaunele cu rotile cu motor pot îndeplini cam aceleași funcții și sunt mai accesibile. Totuși, Ames speră că inițiativa RoAMS este un prim pas spre oferirea acestei tehnologii tuturor persoanelor care au nevoie de ea, fiind o alternativă în situațiile în care un scaun cu rotile sau un cadru de mers nu sunt de ajuns.
„Iată care este scopul RoAMS”, afirmă Ames. „Cred că așa putem realiza o alternativă care ar schimba viața oamenilor într-un viitor apropiat”.
