Revolučné exoskeletony: Medicína je uvoľnená vďaka inovatívnej technológii!

Revolučné exoskeletony: Medicína je uvoľnená vďaka inovatívnej technológii!

Dňa 23. apríla 2025 sa uskutoční profesúra adaptroniky a funkčného ľahkého dizajnu TU Chemnitz boli oznámené významné pokroky vo vývoji biomechatronických systémov. Cieľom týchto systémov je citeľne odbremeniť zdravotnícky personál pri chirurgických výkonoch. Dlhé operácie sú nielen vyčerpávajúce, ale zaťažujú aj svaly a kĺby chirurga a zvyšujú tak riziko opotrebovania.

V rámci projektu „BiSOP – Biomechatronické systémy na zvýšenie ergonómie na operačnej sále“ poskytuje Sächsische Aufbaubank finančné prostriedky do júla 2027. Hlavná pozornosť sa sústreďuje na vývoj exoskeletu ruky, ktorý by mal umožniť precíznu kontrolu pohybu a efektívnu absorpciu sily. Kinematika tohto systému je založená na prirodzených pohyboch rúk, čo podporuje intuitívne používanie.

Inovatívne technológie pre ergonómiu

Ústrednou črtou vývoja sú nové senzory, ktoré umožňujú intuitívne ovládanie exoskeletov. Okrem toho výskum zahŕňa modul, ktorý umožňuje držanie definovaných polôh uchopenia bez energie, čo môže znížiť spotrebu energie a veľkosť systému. Chirurgovia sa aktívne zapájajú do výskumu tým, že sa zúčastňujú prieskumov a ergonomických štúdií a vyhodnocujú prototypy. Lekári, ktorí majú záujem, majú možnosť kontaktovať výskumný tím.

Rozhodujúcim prvkom pre funkčnosť a akceptáciu exoskeletov sú fyzické rozhrania človek-stroj (pHMI). Tieto rozhrania majú významný vplyv na komfort nosenia a biomechanickú účinnosť systémov. Senzory merajú interakčné sily medzi ľuďmi a exoskeletonmi, aby identifikovali tlakové body a nerovnomerné zaťaženie a vyhli sa im. exoskeletons.com.

Pokrok v meracej technike

Súčasné metódy merania však majú obmedzenia, pretože často zaznamenávajú len normálne tlaky a neberú do úvahy bočné sily. Budúce riešenia by mohla umožniť integrácia blízkej infračervenej spektroskopie (NIRS) a kinetických meraní. NIRS je neinvazívna metóda, ktorá zisťuje lokálne zmeny v saturácii kyslíkom a objeme krvi v tkanive, čím otvára nové analytické prístupy. Kinetické merania pomáhajú presne zaznamenávať sily a rozloženie tlaku v kontaktných bodoch medzi človekom a exoskeletom.

Lepšie návrhy je možné realizovať prostredníctvom podrobnej analýzy napätia a deformácie tkaniva. Vyhýbanie sa tlakovým bodom je kľúčové pre zvýšenie pohodlia a bezpečnosti pre používateľov. Celkovo je úsilie v štádiu, keď by to všetko mohlo viesť k efektívnejším systémom exoskeletu zameraných na používateľa. exoskeletons.com zhŕňa.