Што такое экзашкілет? Вызначэнне і прынцып працы
Простае і даступнае вызначэнне
Экзашкілет — гэта механічная канструкцыя, якую носяць на целе, нешта накшталт знешняга шкілета, якая дапамагае або ўзмацняе натуральныя рухі. Тэрмін запазычаны непасрэдна з прыроды: насякомыя і ракападобныя маюць жорсткі панцыр звонку цела, які абараняе іх і падтрымлівае перамяшчэнне. Чалавек пераняў гэты прынцып, каб стварыць прылады, здольныя падтрымліваць уласныя суставы.
Канкрэтна экзашкілеты падзяляюцца на дзве вялікія групы: пасіўныя мадэлі, цалкам механічныя, і актыўныя мадэлі, матарызаваныя і часта кіраваныя штучным інтэлектам. Усе яны пераследуюць адну мэту: знізіць фізічнае намаганне, абараніць суставы і, у некаторых выпадках, аднавіць страчаную рухомасць.
Сёння іх сустракаюць у самых розных сітуацыях: на турыстычных сцежках, на лагістычных складах, на прамысловых зборачных лініях або ў цэнтрах функцыянальнай рэабілітацыі. Гэта ўжо не прататыпы з навуковай фантастыкі: гэта канкрэтныя, даступныя і ўсё больш распаўсюджаныя інструменты.
Як гэта працуе? Датчыкі, рухавікі і дапамога
Прынцып працы экзашкілета грунтуецца на простай петлі: выявіць, прааналізаваць, дапамагчы. У актыўных мадэлях датчыкі (куты суставаў, ціск на падэшву, акселерометры, гіраскопы) пастаянна вымяраюць становішча цела і выяўляюць намер руху карыстальніка. Гэтыя даныя апрацоўваюцца за некалькі мілісекунд мікракантролерам або ўбудаваным ШІ.
Затым настае фаза дапамогі. У залежнасці ад тэхналогіі, гэта электрарухавікі, гідрацыліндры або сістэмы спружын і амартызатараў, якія прыкладаюць сілу, сінхранізаваную з рухам. Карыстальнік не адчувае гэтай сілы як цяжару: яна суправаджае яго жэст, як нябачная рука, што злёгку штурхае ў патрэбны момант.
Убудаваны штучны інтэлект адыгрывае ўсё большую ролю. Ён карэктуе дапамогу ў рэжыме рэальнага часу ў залежнасці ад прыкладзенага намагання, ухілу мясцовасці, хуткасці хады або вагі, якую нясуць. Вынік: персаналізаваная дапамога, якая адаптуецца да кожнага карыстальніка, а не прымяняе фіксаваную наладу.
Каб даць канкрэтны парадак велічыні: добра адкалібраваны экзашкілет нагі можа знізіць да 30 % цягліцавага намагання пры ўздыме. Падчас доўгага паходу гэта кардынальна змяняе вопыт.
Розныя тыпы экзашкілетаў: пасіўныя, актыўныя і па зоне цела
Пасіўныя супраць актыўных экзашкілетаў
Першае адрозненне, якое трэба зразумець, датычыцца спосабу дапамогі.
- Пасіўныя экзашкілеты: яны не ўтрымліваюць ні рухавіка, ні батарэі. Яны выкарыстоўваюць спружыны, гумкі або амартызатары для назапашвання і вяртання энергіі руху. Іх перавагі шматлікія: лёгкасць, умераны кошт, неабмежаваная аўтаномнасць і адсутнасць неабходнасці падзарадкі. Яны асабліва прыдатныя для паходаў, пераносу ўмераных грузаў і паўторных рухаў.
- Актыўныя экзашкілеты: яны ўтрымліваюць рухавікі і батарэю. Дапамога больш магутная і галоўнае — модульная, кіраваная алгарытмамі. Узамен яны цяжэйшыя, даражэйшыя і патрабуюць рэгулярнай падзарадкі (звычайна 4–8 гадзін аўтаномнасці). Іх сустракаюць пераважна ў рэабілітацыі і цяжкай прамысловасці.
Такія вытворцы, як Exyvex, прапануюць пасіўныя і актыўныя рашэнні, прыстасаваныя да кожнага выкарыстання, што дазваляе выбіраць па рэальнай патрэбе, а не па адной даступнай тэхналогіі.
Экзашкілеты для ног, спіны і рук
Другое адрозненне датычыцца зоны цела, якой дапамагаюць. Кожная зона адпавядае цалкам пэўным задачам.
- Экзашкілет нагі: дапамагае пры хадыбе, бегу або ўздыме. Яго выкарыстоўваюць у паходах, бегу і рэабілітацыі для перанавучання хадыбе. Гэта самая медыятызаваная катэгорыя і самая даступная шырокай публіцы.
- Экзашкілет спіны: падтрымлівае паяснічную вобласць пры пераносе грузаў. Шырока выкарыстоўваецца ў лагістыцы, будаўніцтве і грузаапрацоўцы, зніжае нагрузку на хрыбеткі і дыскі.
- Экзашкілет рукі: дапамагае ўтрымліваць грузы або выконваць паўторныя рухі на вышыні. Яго сустракаюць у аўтамабільнай прамысловасці, авіяцыі і сельскай гаспадарцы.
Некаторыя мадэлі спалучаюць некалькі зон, але сучасная тэндэнцыя — спецыялізацыя: добры экзашкілет для паходаў не будзе распрацаваны як экзашкілет для прамысловай грузаапрацоўкі.
Канкрэтныя прымяненні: паходы, праца і рэабілітацыя
Экзашкілет для паходаў: хадзіць даўжэй без стомы
Паходы — гэта, напэўна, самае красамоўнае выкарыстанне для шырокай публікі. Экзашкілет нагі зніжае цягліцавую стому як на ўздыме, так і на спуску, што дазваляе падоўжыць выхад, адсунуць свае межы і лепш атрымліваць асалоду ад пейзажам. Мадэлі, прызначаныя для актыўнага адпачынку, лёгкія, кампактныя і распрацаваныя для супраціву вільгаці, бруду і перападаў тэмператур.
Такія брэнды, як Exyvex, распрацавалі рашэнні, спецыяльна прызначаныя для актыўнага адпачынку, з цікавым балансам паміж дапамогай, вагой і камфортам. Мэта не ў тым, каб ператварыць турыста ў супергероя, а ў тым, каб дазволіць яму скончыць паход без болю і з усмешкай.
Экзашкілет для працы: прафілактыка МСЗ і перанос грузаў
У прафесійным свеце экзашкілеты адказваюць на праблему грамадскага здароўя: мускульна-шкілетныя засмучэнні (МСЗ) з'яўляюцца асноўнай прычынай прафесійных захворванняў. Паўторная грузаапрацоўка, нязручныя позы і перанос цяжкіх грузаў паступова пашкоджваюць суставы.
Экзашкілет спіны або рукі зніжае паяснічную і сустаўную нагрузку, паляпшае камфорт супрацоўнікаў і скарачае непрацаздольнасць. Прадпрыемствы бачаць у гэтым таксама сродак утрымання кадраў і паляпшэння якасці працоўнага жыцця. Exyvex да таго ж суправаджае прадпрыемствы ва ўкараненні гэтых рашэнняў — ад аналізу працоўнага месца да навучання каманд.
Экзашкілет для рэабілітацыі: перанавучанне хадыбе
У медыцынскім асяроддзі экзашкілеты змяняюць правілы гульні для пацыентаў, якія перажылі інсульт, пашкоджанне спіннога мозга або траўму. Яны дазваляюць праводзіць больш інтэнсіўныя і больш раннія сеансы рэабілітацыі, што значна паляпшае рухальнае аднаўленне. Пацыент можа паўтарыць жэст хадыбе сотні разоў без знясілення, з падтрымкай, якая забяспечвае бяспеку паставы.
Некаторыя мадэлі выкарыстоўваюцца ў бальніцы, іншыя — дома. Важны момант: некаторыя з гэтых прылад класіфікуюцца як медыцынскія вырабы і могуць пры пэўных умовах кампенсавацца. Мы вернемся да гэтага далей у артыкуле.
Канкрэтныя перавагі экзашкілетаў для рухомасці
Зніжэнне стомы і павышэнне вынослівасці
Гэта самая непасрэдна адчувальная перавага. Дапамагаючы пры намаганні, экзашкілет можа знізіць да 40 % энергазатрат у залежнасці ад мадэлі і ўмоў выкарыстання. Канкрэтна гэта азначае, што паход, які вас знясільваў, становіцца даступным, што дзень грузаапрацоўкі заканчваецца без зламанай спіны, або што сеанс рэабілітацыі працягваецца без знясілення пацыента.
Гэтая павышаная вынослівасць — не цацка: яна змяняе адносіны, якія мы маем да свайго цела і да намагання.
Зніжэнне траўматызму і абарона суставаў
Менш ціску на калені, сцёгны і спіну — гэта механічна менш рызыкі траўмы. Экзашкілеты зніжаюць паўторныя нагрузкі, якія, назапашваючыся гадамі, у рэшце рэшт выклікаюць МСЗ або пашкоджанні суставаў. На прадпрыемстве гэта выяўляецца ў зніжэнні няшчасных выпадкаў, звязаных з паўторнымі намаганнямі. У паходах — у меншай колькасці тэнданітаў і болю па вяртанні.
Паляпшэнне якасці жыцця
Перавагі выходзяць за межы простай механікі. Для пацыента вяртанне здольнасці прайсці некалькі крокаў самастойна — гэта велізарная псіхалагічная перамога: вяртанне аўтаноміі, упэўненасці і сацыяльных сувязяў. Для працаўніка менш болю азначае лепшы сон, лепшы настрой і даўжэйшае прафесійнае жыццё. Для турыста — гэта задавальненне ад працягу захаплення без страху стомы.
Як выбраць свой экзашкілет? Крытэрыі і парады
Асноўнае выкарыстанне: паходы, праца ці рэабілітацыя
Першае пытанне, якое трэба задаць сабе, простае: для чаго будзе служыць экзашкілет? Выкарыстанне ў паходах аддасць перавагу лёгкасці, кампактнасці і аўтаномнасці. Прафесійнае выкарыстанне аддасць перавагу трываласці, устойлівасці да складаных умоў і дапамозе пры пераносе грузаў. Медыцынскае выкарыстанне запатрабуе сертыфікацыі ме
