Ρομποτικό Μπαστούνι Βοηθά Ατόμων με Ελαττωματική Κινητικότητα

Μια ομάδα ερευνητών στο Columbia Engineering υπό την ηγεσία του Sunil Agrawal, καθηγητή μηχανικής και αναγεννητικής ιατρικής στο Columbia Engineering, έχουν μετατρέψει ένα απλό μπαστούνι σε ρομποτικό συσκευή με ελαφριά υποστήριξη. Η νέα συσκευή, που ονομάζεται CANINE, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να βοηθήσει τους ηλικιωμένους και εκείνους με ελαττωματική κινητικότητα. Η ομάδα των ερευνητών πρόσθεσε ηλεκτρονικά και τεχνολογία υπολογιστών στο κλασικό μπαστούνι. Η μελέτη έχει δημοσιευθεί στο IEEE Robotics and Automation Letters. 

Η ομάδα έχει δείξει πώς ένα αυτόνομο ρομπότ μπορεί να «περπατά» με τον άνθρωπο και παρέχει ελαφριά υποστήριξη. Είναι παρόμοιο με το πώς ένας άνθρωπος, όταν προσπαθεί να κερδίσει την ισορροπία του, αγγίζει έναν άνθρωπο δίπλα του για υποστήριξη. 

Ο Sunil Agrawal μίλησε για τη νέα τεχνολογία που χρησιμοποιείται για να βοηθήσει εκείνους με προβλήματα κινητικότητας. Είναι επίσης μέλος του Data Science Institute του Columbia University. 

«Συχνά, οι ηλικιωμένοι άνθρωποι επωφελούνται από ελαφριά υποστήριξη χεριών», είπε. «Έχουμε αναπτύξει ένα ρομποτικό μπαστούνι που είναι συνδεδεμένο με ένα κινητό ρομπότ που αυτόματα ακολουθεί έναν περπατόντα άνθρωπο και κινείται μαζί του. Οι συμμετέχοντες περπατούν σε ένα πατάκι που είναι εξοπλισμένο με αισθητήρες ενώ το πατάκι καταγράφει το μήκος του βήματος και τον ρυθμό του περπατιού, ουσιαστικά τους χώρους και τους χρόνους παραμέτρους του περπατιού, ώστε να μπορούμε να αναλύσουμε το βήμα ενός ανθρώπου και τις επιπτώσεις της ελαφριάς υποστήριξης σε αυτό». 

Το ρομποτικό μπαστούνι, ή CANINE, είναι ένα είδος κινητού βοηθού. Είναι σε θέση να βοηθήσει την αυτοπερίληψη ενός ατόμου, που είναι η αυτοσυνειδησία κατά τη διάρκεια διαφόρων δραστηριοτήτων όπως το περπάτημα. Αυτό θα βοηθήσει τη σταθερότητα και την ισορροπία του ατόμου. 

Ο Joel Stein, καθηγητής Φυσικής Ιατρικής και Αποκατάστασης και συγγραφέας της μελέτης, μίλησε για τη νέα τεχνολογία. Ο Stein είναι επίσης πρόεδρος του Τμήματος Αποκατάστασης και Αναγεννητικής Ιατρικής στο Columbia University Irving Medical Center. 

«Αυτή είναι μια καινοτόμος προσέγγιση για την παροχή βοήθειας και ανατροφοδότησης για άτομα καθώς διαπερνούν το περιβάλλον τους», είπε. «Αυτή η στρατηγική έχει δυνατότητες εφαρμογών για eine ποικιλία καταστάσεων, ιδιαίτερα για άτομα με διαταραχές του βήματος». 

Η ομάδα έκανε το τεστ της νέας συσκευής CANINE με 12 υγιείς νέους. Τους δόθηκαν γυαλιά εικονικής πραγματικότητας που χρησιμοποιήθηκαν για να δημιουργηθεί ένα οπτικό περιβάλλον, ένα περιβάλλον που ταρακούνησε τους χρήστες από πλευρά σε πλευρά και από μπροστά προς πίσω. Αυτό τους έκανε να失θούν την ισορροπία τους. 

Μετά από το ταρακούνημα, οι συμμετέχοντες περπάτησαν 10 γύρους στο πατάκι. Δεν είχαν τη συσκευή CANINE στην αρχή, αλλά την χρησιμοποιήσαν την δεύτερη φορά. Το περπάτημά τους ελέγχθηκε με τις οπτικές διαταραχές, και η ομάδα των ερευνητών βρήκε ότι η ελαφριά υποστήριξη της συσκευής CANINE βοήθησε τους συμμετέχοντες να στενεύσουν τα βήματά τους. Στενότερα βήματα σήμαιναν μια μείωση της βάσης υποστήριξης. Αυτό οδήγησε σε μια μικρότερη ταλάντωση του κέντρου μάζας και μια αύξηση της σταθερότητας όταν οι συμμετέχοντες περπατούσαν. 

«Η επόμενη φάση της έρευνάς μας θα είναι να δοκιμάσουμε αυτή τη συσκευή σε ηλικιωμένα άτομα και σε εκείνους με προβλήματα ισορροπίας και βήματος για να μελετήσουμε πώς το ρομποτικό μπαστούνι μπορεί να βελτιώσει το βήμα τους», είπε ο Agrawal. «Επιπλέον, θα διεξαγάγουμε νέες πειραματικές δοκιμές με υγιείς άτομα, όπου θα ταρακούνησουμε την κίνηση του κεφαλιού-λαιμού τους, εκτός από την όραση, για να模拟σουμε τις ελλείψεις του ισθμού σε άτομα». 

Ο Agrawal είναι επίσης ο διευθυντής του Εργαστηρίου Ρομποτικής και Αποκατάστασης (ROAR). 

Η ελαττωματική κινητικότητα είναι ένα πρόβλημα για το 4% των ατόμων ηλικίας 18-48 ετών, αλλά είναι ένα πολύ μεγαλύτερο πρόβλημα για τους ηλικιωμένους. Το 35% των ατόμων ηλικίας 75-80 ετών πάσχουν από ελαττωματική κινητικότητα. Αυτό προκαλεί έλλειψη ανεξαρτησίας καθώς και μια χαμηλότερη ποιότητα ζωής. 

Καθώς η πληθυσμιακή πυραμίδα συνεχίζει να γερνάει και υπάρχει một μεγαλύτερος αριθμός ηλικιωμένων ατόμων σε σύγκριση με τους νέους, αυτό το πρόβλημα θα αυξηθεί. 

«Θα χρειαστούμε άλλους δρόμους υποστήριξης για einen γηρασμένο πληθυσμό», είπε ο Agrawal. «Αυτή είναι μια τεχνολογία που έχει το δυναμικό να γεμίσει το κενό στην φροντίδα με σχετικά χαμηλό κόστος».