For ikke så længe siden var børn med en sjælden neurologisk sygdom i stand til at gå for første gang takket være et nyt roboteksoskelet. Disse enheder - som i det væsentlige er robotdragter, der giver kunstig bevægelse til brugerens lemmer - bliver en stadig mere almindelig måde at hjælpe folk, der ikke kan bruge deres ben til at gå. Men mens moderne eksoskeletter for det meste er klodsede, tunge enheder, kan nye teknologier gøre dem meget lettere at bruge og mere naturlige. Du har sandsynligvis allerede gættet, hvor dette er på vej: kunstlæder.
Eksoskeletter har været under udvikling siden 1960'erne. Det første eksoskelet var et omfangsrigt sæt ben og klohandsker, der kun svagt lignede en Iron Man-dragt. Han måtte bruge kraften i hydraulik til at hjælpe industriarbejdere med at løfte hundreder af kg vægt. Det projekt mislykkedes og fungerede ikke, men de følgende muligheder blev bedre og bedre. I dag kan folk endelig bruge eksoskeletter til delvis at forbedre deres egne muligheder, genlære at gå med deres hjælp eller endda interagere med computere ved hjælp af berøring eller "taktil" feedback.
Disse enheder består typisk af en kæde af led og styreled, der fungerer sammen med en persons egne knogler og led. Kunstige lemmer er sikkert fastgjort til en persons lemmer og fortsætter sine bevægelser. Eksoskeletet kan styres af en computer - for eksempel hvis det udfører en fysioterapirutine - eller ved at overvåge den elektriske aktivitet i brugerens muskler og understøtte den kraft, de genererer.
Tung og smertefuld
På trods af et halvt århundrede med forskning er eksoskeletter stadig ikke almindeligt anvendt. Dette skyldes i vid udstrækning de var ubehagelige at have på i lange perioder, da folks kroppe adskiller sig fra kostumer, der er lavet som en Procrustean-seng. Nogle eksoskeletter passer bedre til menneskekroppen, men hvis robotleddene og brugerens virkelige led ikke roterer synkroniseret, kan der opstå ubehag eller smerte. Alt dette forstærkes af stivheden i hver del af dragt.
Et andet problem, især med eksoskeletter i overkroppen, er deres vægt, da de er lavet af holdbare materialer, der kan holde tunge vægte og understøtte kroppen. Moderne dragter klarer heller ikke meget godt med ændringer i temperatur eller regn, hvilket gør dem vanskelige at bruge i den virkelige verden. Og folk kan stadig ikke vænne sig til deres udseende.
For at gøre eksoskeletoner mere praktiske og behagelige at se på, har vi brug for innovation: vi skal gøre dem til en "anden hud" snarere end en kæmpe robotdragt. Normalt bruger eksoskeletter tunge elektriske motorer, men lette aktuatorer kan også bruges som pneumatiske muskler. De kan gøre en lignende indsats som elektriske motorer, kun de vejer flere gange mindre. Disse muskler består af en gummiblære omgivet af en vævet ærme. Under tryk øges de i diameter og trækker sig sammen i længden og skubber leddet. Og selvom de er lavet af lette materialer, kan de anvende magt, hvilket er nok til at løfte mange hundrede kilo.
Salgsfremmende video:
Blød robotik
Alligevel skal selv disse lette aktuatorer være fastgjort til en stiv mekanisk struktur på brugerens krop. Forskere ved University of Salford's Center for Autonomous Systems and Robotics udvikler et andet alternativ: blød robotik. Denne teknologi bruger fysisk bløde, avancerede materialer til at udføre de samme opgaver som traditionelle stive robotenheder. De er især velegnede til at interagere med mennesker, da blødt ofte betyder lys, og der er mindre chance for skade, når man rammer en person.
De udviklede for nylig et nyt "blødt kontinuumdrev", der bøjer sig som en elefants bagagerum. I modsætning til en traditionel stiv robotled, der møder modstand i en del af kroppen, vil den bøje sig i alle retninger i hele sin længde. Ved at bære en tætsiddende jakkesæt med sådanne drev kunne vi have et blødt eksoskelet, der bøjer nøjagtigt, hvor bærerens led er. Derfor er dragten perfekt egnet til forskellige bærere uden behov for mekanisk at justere eller kalibrere den. Plus systemet er let og kan bæres som tøj i stedet for en klodset mekanisk ramme.
Eksoskeletter begynder at blive markedsført kommercielt, og vi vil sandsynligvis se en masse nye ting i de kommende år. I 2012 gennemførte en lammet kvinde ved navn Claire Lomas endda London Marathon iført et eksoskelet. Men der er stadig mange tekniske problemer, der skal løses, før vi ser udbredt anvendelse af sådanne systemer. I det mindste har vi brug for en måde at drive disse dragter på uden at skulle tilslutte dem hver halve time.
ILYA KHEL
