Rehabilitační robot

Rehabilitační robot, jakýkoli automaticky ovládaný stroj, který je navržen tak, aby zlepšoval pohyb osob s narušenou fyzickou funkcí.

Existují dva hlavní typy rehabilitačních robotů. Prvním typem je pomocný robot, který nahrazuje ztracené pohyby končetin. Příkladem je Manus ARM (pomocný robotický manipulátor), což je robotické rameno namontované na invalidním vozíku, které je ovládáno pomocí spínače brady nebo jiného vstupního zařízení. Tento proces se nazývá telemanipulace a je podobný tomu, jak astronaut ovládá rameno robota kosmické lodi z vnitřku kokpitu kosmické lodi. Hnací invalidní vozíky jsou dalším příkladem teleoperovaných asistenčních robotů.

Druhým typem rehabilitačního robota je terapeutický robot, který se někdy nazývá rehabilitační. Výzkum v oblasti neurovědy ukázal, že mozek a mícha si zachovávají pozoruhodnou schopnost přizpůsobit se i po zranění pomocí praktikovaných pohybů. Terapeutické roboty jsou stroje nebo nástroje pro rehabilitační terapeuty, které umožňují pacientům provádět cvičební pohyby podporované robotem. První robot, který se takto používal, MIT-Manus, pomohl pacientům s mozkovou mrtvicí dosáhnout přes stolní desku, pokud nebyli schopni tento úkol provést sami. Pacienti, kteří byli podrobeni další terapii od robota, zlepšili rychlost zotavení pohybu jejich paže. Další terapeutický robot, Lokomat, podporuje hmotnost osoby a pohybuje chodidly v chůzi po pohyblivém běžeckém pásu s cílem rekvalifikovat osobu, aby chodila po poranění míchy nebo mrtvici.

Omezení funkčnosti a vysoké náklady omezily dostupnost rehabilitačních robotů. Navíc, teleoperace robotického ramene pro zvednutí láhve vody a její přivádění do úst je časově náročné a vyžaduje drahý robot. Abychom tento problém překonali, inženýři pracovali na zabudování větší inteligence do robotických ramen na invalidních vozících. Roboty, aby rozuměly hlasovým příkazům, rozpoznávaly objekty a agilně manipulovaly s objekty, jsou v oblasti robotiky obecně důležitým pokrokem. Pokrok v neurovědě znamená významný pokrok ve vývoji rehabilitačních robotů tím, že umožňuje implantaci počítačových čipů přímo do mozku, takže všichni uživatelé musí udělat „myslet“ příkaz a robot to udělá. Vědci ukázali, že opice mohou být trénovány tak, aby pohybovaly robotickou paží stejným způsobem - pouze na základě myšlenky.

Hlavním omezujícím faktorem ve vývoji rehabilitačních robotů je to, že vědci nevědí, co přesně se musí stát, aby se nervový systém přizpůsobil a překonal fyzické poškození. Tvrdá práce pacienta je důležitá, ale co by měl robot dělat? Vědci vyvíjejí rehabilitační roboty, které pomáhají v pohybu, brání pohybu, když je nekoordinovaný, nebo dokonce činí pohyby nekoordinovanými ve snaze podvádět nervový systém k přizpůsobení. Pokroku bylo dosaženo ve vývoji robotických exoskeletů, což jsou lehká nositelná zařízení, která pomáhají při pohybu končetin. Jiné typy rehabilitačních robotů by mohly hrát roli při pomoci nervovému systému regenerovat vhodná nervová spojení po kmenových buňkách a dalších lékařských ošetřeních.