Blød Iron Man dragt til kamp mod gangbesvær

Amerikanske forskere har lavet en blød robotdragt, som kan træne folk med gangbesvær til at gå normalt

En blød robotdragt genskaber musklers styrke i ben
En blød robotdragt genskaber musklers styrke i ben. Foto: Wiss Institute

Måske har du siddet der i biografmørket og drømt om at have en robotdragt ligesom ham Iron Man.

Et exoskelet er en robotdragt, man tager på. I virkelighedens verden er exoskeletter en noget mere klodset sag, som ikke desto mindre hjælper lamme mennesker med at gå. Men man kan ikke flyve, og man får heller ikke superkræfter.

Men dette efterår vakte et projekt fra Wiss Institute på Harvard University i Cambridge, USA, alligevel opsigt med et blødt exoskelet.

- Vi prøver at forandre, hvordan man designer og laver exoskeletter, fortæller adjunkt Conor Walsh fra Harvard University.

Hans robotskelet er designet til at gøre soldater i stand til at bære tunge læs over lange afstande, og til gangbesværede patienters genoptræning, så de kan komme til at gå bedre.

Skelettet er ikke et tungt og stift eksternt robotskelet, men en dragt, der er lavet af tekstiler og forstærket strategiske steder på kroppen som ankler, knæ og hofter.

- Hvis man kan overføre kraft til disse centrale steder på kroppen, så kan man opnå samme effekt som med et stift skelet, siger Conor Walsh.

Dragten former sig efter kroppen

Materialet er skum, nylon og spandex. Spandex er fleksibelt, der hvor dragten skal kunne give sig. Nylon giver sig ikke meget, så det kan man bruge på steder, hvor der skal overføres kraft. Skum bruges til at distribuere trykket fra robotten, så man ikke overbelaster bestemte steder på huden.

Motorer, elektronik og batterier ligger i et bælte eller en rygsæk, som personen bærer. Kabler forbinder de forskellige dele af kroppen, som skal forstærkes. Det kan være hoften eller anklerne, som motorerne transmitterer kraften til.

Conor Walsh og hans kollegaer valgte denne tilgang, fordi vi mennesker er optimeret til at være gode til at bære ting, hvis vi holder dem tæt på centrum af kroppen - altså ud for vores bækken, som er centret i vores balance.

-Hvis man bærer ét kilo ved livet i stedet for ved foden, så er det 10 gange så effektivt. Så for os handler det om at lægge kraftoverførslen så tæt på kroppens naturlige balancepunkt som muligt, siger Conor Walsh.

Robotsystem kan få folk til at gå mere

Dragten er det basale interface mellem kroppen og de motorer og det kontrolsystem i rygsæk og bælte, der styrer de sensorer, som sidder fordelt på kroppen. Robotsystemet kan opfange om personen står, går eller løber, og sende en besked til motorerne om, hvad de skal gøre.

Kraften i dragten er koncentreret i underlivet og i benene, fordi Conor Walsh og han kollegaer ønsker at styrke folks gang.

Det kan være soldater, der skal bære tunge ting over lange afstande i felten, og derfor er der også militære forskningsmidler i projektet.

Eller det kan være ældre mennesker, som måske er alderdomssvækkede, har fået en blodprop eller har en sygdom, der svækker deres muskler. Conor Walsh håber at få dem fra langsomt til almindeligt gå-tempo.

Hans dragt arbejder sammen med kroppens muskelkraft og forstærker små bevægelser. Derfor kan hans dragt ikke bruges til helt lamme personer.

Dragten kan bære fem kg, hvis både hofter og ankler er aktiveret samtidig, og batteriet rækker to timer.

Dragten kan også bæres under tøjet, men bæltet eller rygsækken bæres synligt og kan tages på, når der er behov for ekstra kraft.

Kan du blive Iron Man?

Men kan man så blive Iron Man med robotdragten?

- Mange mennesker spørger os, om man kan hoppe højere med vores robotdragt. Men det kan man ikke. Hvis man skal overføre større mængder kraft, så skal man have større batterier, som vejer mere. Vi har ikke en teknologi som Iron Man’s arc reactor - den lysende dims i hans mave. Og kroppen kan heller ikke klare så store overførsler af kraft. Vi må nøjes med de helt små overførsler, siger Conor Walsh.

Om to år forventer Conor Walsh at have et system til soldater. Og allerede nu tester han på patienter, og han forventer, at han om to år vil være klar til at afprøve systemet på 50 patienter i rehabilitering, hvor den ene halvdel får almindelig rehabilitering og den anden halvdel får robotdragten på, og derefter se om den sidste halvdel får rørt sig mere, og dermed hurtigere genoptræner deres naturlige muskelkraft.

Facebook
Twitter