hirdetés
hirdetés

Egyenes gerinc motoros rásegítéssel

A mindennapi életben és sok munkakörben nehéz betartani a helyes testartásra vonatkozó egészségmegőrző direktívákat – az ergonómiai fejlesztés, egy motoros exoskeleton erre nyújt megoldást. 

hirdetés

A krónikus hátfájás messze leggyakoribb oka az átellenes megterhelés és a gerinc folyamatos túlterhelése. A nem megfelelő terhelés valójában könnyen elkerülhető egy egyszerű szabály betartásával: a terhet mindig térdből emeljük meg, miközben a felsőtestet tartsuk egyenesen. A mindennapi életben és sok munkakörben azonban ezt a szabályt gyakran nehéz betartani. A páciensnek az ágyból való kisegítése, a postacsomag az autóból történő kiemelése, a nehéz alkatrészek kezelése a gyártási folyamat során vagy a nehéz, hordozható gépekkel való munka az építkezésen rendkívül megnehezítheti a hát terhelésének ergonómiailag megfelelő tartományban tartását. A felemelt súly ekkor elkerülhetetlenül a behajlított gerincet nyomja.

Nehezen kezelhető és rendkívül költséges a társadalom számára a krónikus hátfájás, amely széles körben elterjedt rendellenességnek számít. A motoros exoskeleton nagymértékben tehermentesíti a különösen sérülékeny ágyéki gerincet. A francia Japet gyártó cég a FAULHABER-re támaszkodik ezen a téren, mivel terméke a legmagasabb minőséget igényli, és minden gramm számít.

A multiplikátor hatás rendkívül káros ebben az esetben: a hajlítás mértékétől függően egy 10 kilogrammos csomag akár 50 kilogrammos egyenértékű erőt is kifejthet az alsó csigolyaoszlop porckorongjaira. Bár ezek a fibrocartilból készült természetes lengéscsillapítók rendkívül kemények és rugalmasak, idővel elöregednek, és ha állandóan nem megfelelő terhelésnek vannak kitéve, idő előtt elhasználódhatnak: összezsugorodnak, a csillapító hatás megszűnik, és a szomszédos csontszövet is megváltozik, gyakran fájdalmas következményekkel. A porckorongsérv esetén a csigolyaközi korong ténylegesen felszakad, a mag kicsúszik és rendkívül fájdalmasan nyomja a környező idegeket.

„Ha a nem megfelelő terhelés nem elkerülhető, akkor az enyhítést célzó eszközök alkalmazását kell mérlegelni – jelentette ki Antoine Noel. A robotikai mérnök 2015-ben alapította meg Amelie Blondeaux-szal és Damien Bratic-lel együtt Lille-ben a Japet céget. – Célunk egy, az ágyéki gerincet aktívan megtámasztó fűző kifejlesztése volt. A nemkívánatos terhelést a motor teljesítményével lehet kompenzálni, így védve az intervertebrális korongokat.”

A Japet.W exoszkeleton lényegében két övből áll, amelyeket négy működtetőelem köt össze egymással – a test mindkét oldalán kettő. A felső öv támasztja meg a hátat, az alsó öv pedig a csípőn van. A hajtóművek úgynevezett soros elasztikus aktuátorok (SEA). „Érzik” az erőt, ami rájuk hat és saját motorjuk segítségével ellensúlyozzák azt.

Egyenáramú motor az 1524 SR sorozatból
Egyenáramú motor az 1524 SR sorozatból

Legfontosabb elemeik egy motor, egy anyacsavar, valamint egy rugó. Az alkalmazott erőt egy potenciométer méri, például, ha az exoskeleton viselője előrehajol, és felvesz egy súlyt. A mért jel működésbe hozza a motort, amit egy hajtóműfej csatlakoztat a meghajtó anyacsavarhoz. Az anyacsavar elforgatása továbbítja a motor teljesítményét a rugóra. Az alsó övet a felső övre nyomja, így megtámasztja a felsőtestet és enyhíti az ágyéki gerincre nehezedő terhelést. Az exoskeleton által nyújtott segítséget illetően négy szint közül választhatunk. A vezérlőt és a készülék akkumulátorát a kettős övbe integrálták. „A csigolyák csak enyhe többletterhelést kapnak a hozzáadott nyomás hatására és gond nélkül képesek ellenállni a nagyobb súlyoknak is – magyarázza Antoine Noel. – Az ágyéki gerincre ható erő viszont jelentősen csökken. Ez utóbbi végül is az intervertebrális korongok hajlított helyzetben történő túlzott terhelése, ami jelentősen csökkenthető, vagy teljesen elkerülhető. Ugyanakkor a felsőtest helyzete is javul.”

A Japet.W exoskeletonban a gerincoszlopot négy nemesfém kommutációjú egyenáramú motor támasztja alá az 1524 SR sorozatból. A terhelés továbbítását 15A sorozatú bolygókerekes hajtóművek végzik 52:1-es csökkentéssel. Mivel az eszközt természetesen azon a testen hordják, amelyen az enyhítést el akarják érni, minden gramm számít – motoronként 18 grammal a hajtások az össztömeg töredékét teszik ki. Mindazonáltal elég erősek ahhoz, hogy egy-egy munkanap alatt három-négy közepes méretű autó súlyától tehermentesítsék az intervertebrális korongokat.

(forrás: Faulhaber)
hirdetés
Ha hozzá kíván szólni, jelentkezzen be!
 
hirdetés
hirdetés
hirdetés

Kiadónk társoldalai

hirdetés
hirdetés
hirdetés
hirdetés