Роботизированная трость поможет сохранить равновесие при ходьбе - Роботех

Роботизированная трость поможет сохранить равновесие при ходьбе

Благодаря добавлению электроники и вычислительной техники в простую трость, существовавшую с древних времен, команда исследователей из Columbia Engineering превратила ее в роботизированное устройство 21-го века, которое может сопровождать и помогать на протяжение всей дороги.

Команда, возглавляемая профессором машиностроения и реабилитации и регенеративной медицины в Columbia Engineering Сунил Агравал, впервые продемонстрировала преимущества использования автономного робота, который «ходит» рядом с человеком, чтобы обеспечить легкую поддержку. Их исследование опубликовано в IEEE Robotics and Automation Letters.

Мы разработали роботизированную трость, прикрепленную к мобильному роботу, которая автоматически отслеживает человека и движется рядом. Испытуемые идут по мату, оснащенному датчиками, в то время как мат записывает длину шага и ритм ходьбы, в основном пространственные и временные параметры ходьбы, чтобы мы могли проанализировать походку человека и влияние на него легкого прикосновения», — пояснил Агравал.

Легкая на ощупь роботизированная трость, называемая CANINE, действует и как трость, и как мобильный помощник. Устройство улучшает проприоцепцию или самосознание человека во время ходьбы, что, в свою очередь, улучшает стабильность и равновесие.  Она действут по типу компаньона, которого во время ходьбы можно только легонько коснуться, чтобы сохранить равновесие.

«Это новый подход к предоставлению помощи и обратной связи для людей. Эта стратегия имеет потенциальные возможности применения при различных состояниях, особенно у людей с нарушениями походки», — сказал Джоэл Стейн, профессор физической медицины и реабилитации Саймона Баруха и заведующий кафедрой реабилитации и регенеративной медицины в Медицинском центре Колумбийского университета в Ирвинге, который является соавтором исследования.

Чтобы протестировать это новое устройство, команда оснастила 12 здоровых молодых людей очками виртуальной реальности, которые создали визуальную среду, качающуюся вокруг пользователя, чтобы вывести его из равновесия. Каждый из испытуемых прошел 10 кругов на коврике с инструментами, как с роботизированной тростью, так и без нее. Во всех виртуальных средах поддержка робота-трости с помощью легкого прикосновения заставляла всех испытуемых сужать свои шаги. Более узкие шаги, которые представляют собой уменьшение основания опоры и меньшее колебание центра масс, указывают на увеличение стабильности походки из-за легкого прикосновения.

«Следующим этапом нашего исследования будет тестирование этого устройства на пожилых людях и людях с дефицитом равновесия и походки, чтобы изучить, как роботизированная трость может улучшить их походку», — сказал Агравал, который руководит лабораторией робототехники и реабилитации (ROAR). 

Хотя нарушения мобильности затрагивают 4% людей в возрасте от 18 до 49 лет, это число возрастает до 35% среди людей в возрасте от 75 до 80 лет, что снижает самообеспеченность, независимость и качество жизни. По оценкам, к 2050 году на каждого пожилого человека будет приходиться всего пять молодых людей по сравнению с семью или восемью в настоящее время.

«Нам понадобятся другие способы поддержки стареющего населения/ Это одна из технологий, которая может сравнительно недорого заполнить пробел в уходе», — отметил Агравал.

Add a Comment

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *