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Exoesqueleto macio para apoiar a marcha de pessoas com deficiência

Exoesqueleto macio para apoiar a marcha de pessoas com deficiência

Exoesqueletos de vários tamanhos e formas, têm uma popularidade crescente nos últimos anos. Alguns são criados com o objetivo de aumentar a mobilidade e eficácia dos militares, enquanto outros têm o objetivo de ajudar as pessoas com deficiência a ter uma vida normal. Característica semelhante para todos eles é que eles utilizam uma estrutura rígida feita de alumínio ou outros materiais sólidos.
Parque Yong-Lae, professor assistente de robótica na Universidade Carnegie Mellon, afirma que inventou um dispositivo macio e vestível que pode apoiar a reabilitação de pacientes com lesões nas pernas abaixo do nível do joelho. O dispositivo é feito de plástico macio e material composto e recria o funcionamento dos músculos, tendões e ligamentos e reduz a pressão sobre a área lesada.

[Fonte da imagem: Youtube]

Professor Park colaborou com cientistas do Universidade do Sul da California, MIT e Universidade de Harvard. BioSensics, uma empresa com sede em Massachusetts que trabalha na área de sensores corporais vestíveis, também estava envolvida no projeto. De acordo com Parque, a mesma abordagem poderia ser aplicada ao desenvolvimento de dispositivos para reabilitação de outros membros e articulações do corpo. Ou até mesmo para criar exoesqueleto macio inteiro capaz de aumentar a força e velocidade do usuário. Isso soa próximo a alguns videogames e filmes futuristas, certo?
O dispositivo é composto também por músculos artificiais pneumáticos (PAMs), sensores leves e software de controle especialmente desenvolvido que permite ao sistema recriar o movimento natural do tornozelo. O projeto foi reportado ao Revista Bioinspiration & Biomimetics.
O dispositivo ajudaria pessoas com diferentes doenças do pé e do tornozelo relacionadas à paralisia cerebral, esclerose múltipla e acidente vascular cerebral ou esclerose lateral amiotrófica. O pé caído deve ser adicionado a esta lista, o antepé cai devido a fraqueza ou paralisia. Equinus pertence à mesma categoria de distúrbios, que se caracteriza pela limitação da capacidade de flexão do tornozelo.

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As próteses de tornozelo que estão em uso agora podem apoiar a marcha, mas seu uso por mais tempo pode causar atrofia muscular porque limita o uso de alguns músculos da perna. Por outro lado, os dispositivos ativos são capazes de apoiar efetivamente a marcha e a atividade neuromuscular junto com ela. Além disso, a maioria dos rígidos exoesqueletos tem apenas um único ponto de pivô. Em oposição a isso, o tornozelo é capaz de se mover em muito mais direções.
"A limitação de um exoesqueleto tradicional é que ele limita os graus naturais de liberdade do corpo", disse Parque.
O movimento do tornozelo é controlado geralmente por quatro músculos, três estão localizados na perna dianteira e o quarto nas costas. O aparelho possui quatro PAMs que correspondem a esses músculos, o que permite um ângulo de movimento sagital de 27 graus. Isso é considerado suficiente para uma caminhada normal.
Os sensores desempenham um papel fundamental no funcionamento do dispositivo. Eles consistem em pele artificial e camadas de borracha compostas por longos microtubos. Os microtubos são preenchidos com liga de metal líquido e estão no centro da sensibilidade da camada de borracha. Quando a borracha é esticada ou prensada, os tubos mudam de forma, o que provoca mudanças na resistência elétrica da liga.
O próximo desafio dos pesquisadores é deixar o aparelho mais leve e confortável. Isso será feito geralmente pelo desenvolvimento de PAMs mais leves.


Assista o vídeo: Exoesqueleto ajuda na reabilitação de pacientes da Rede Lucy Montoro (Julho 2021).