Robot rehabilitacyjny

Robot rehabilitacyjny, każda automatycznie obsługiwana maszyna zaprojektowana w celu usprawnienia ruchu u osób z zaburzeniami czynności fizycznych.

Istnieją dwa główne typy robotów rehabilitacyjnych. Pierwszy typ to robot wspomagający, który zastępuje utracone ruchy kończyn. Przykładem jest Manus ARM (asystentowy robot-manipulator), który jest ramieniem robota montowanym na wózku inwalidzkim, sterowanym za pomocą przełącznika podbródka lub innego urządzenia wejściowego. Proces ten nazywa się telemanipulacją i przypomina astronautę kontrolującego ramię robota statku kosmicznego z wnętrza kokpitu statku kosmicznego. Elektryczne wózki inwalidzkie to kolejny przykład zdalnie sterowanych robotów wspomagających.

Drugi typ robota rehabilitacyjnego to robot terapeutyczny, który czasami nazywany jest rehabilitantem. Badania neuronauki wykazały, że mózg i rdzeń kręgowy zachowują niezwykłą zdolność przystosowywania się, nawet po urazie, dzięki ćwiczeniom. Roboty terapeutyczne to maszyny lub narzędzia dla terapeutów rehabilitacyjnych, które pozwalają pacjentom wykonywać ruchy wspomagane przez robota. Pierwszy użyty w ten sposób robot, MIT-Manus, pomógł pacjentom po udarze dotrzeć do blatu stołu, jeśli nie byli w stanie samodzielnie wykonać zadania. Pacjenci, którzy otrzymali dodatkową terapię od robota, poprawili tempo powrotu ruchu ramienia. Inny robot terapeutyczny, Lokomat, podtrzymuje ciężar osoby i porusza nogami w sposób chodzący po ruchomej bieżni, w celu przeszkolenia osoby do chodzenia po urazie rdzenia kręgowego lub udarze.

Ograniczenia funkcjonalności i wysokie koszty ograniczyły dostępność robotów rehabilitacyjnych. Ponadto teleoperacja ramienia robota w celu podniesienia butelki wody i dostarczenia jej do ust jest czasochłonna i wymaga drogiego robota. Aby rozwiązać ten problem, inżynierowie pracowali nad wbudowaniem większej inteligencji w ramiona robotów na wózkach inwalidzkich. Sprawienie, by roboty rozumiały polecenia głosowe, rozpoznawały obiekty i sprawnie nimi manipulowały, jest ważnym obszarem postępu w robotyce. Postęp w neuronauce może znacznie przyspieszyć rozwój robotów rehabilitacyjnych, umożliwiając implantację chipów komputerowych bezpośrednio do mózgu, dzięki czemu użytkownik musi jedynie „pomyśleć” polecenie, a robot to zrobi. Badacze wykazali, że małpy można wytresować w taki sposób, aby poruszały robotycznym ramieniem - tylko poprzez samą myśl.

Głównym czynnikiem ograniczającym rozwój robotów rehabilitacyjnych jest to, że badacze nie wiedzą, co dokładnie musi się wydarzyć, aby układ nerwowy przystosował się do pokonania upośledzenia fizycznego. Ciężka praca pacjenta jest ważna, ale co powinien zrobić robot? Naukowcy opracowują roboty rehabilitacyjne, które pomagają w ruchu, przeciwstawiają się ruchowi, gdy jest on nieskoordynowany, a nawet sprawiają, że ruchy są bardziej nieskoordynowane, próbując oszukać system nerwowy do przystosowania się. Poczyniono postępy w rozwoju robotycznych egzoszkieletów, które są lekkimi urządzeniami do noszenia, które pomagają w poruszaniu kończynami. Inne rodzaje robotów rehabilitacyjnych mogą odgrywać rolę we wspomaganiu układu nerwowego w regeneracji odpowiednich połączeń nerwowych po komórkach macierzystych i innych zabiegach medycznych.