Barion Pixel

Új ötlet növeli a hát teherbírását

Nem halálos és nem fertőző, de nagyon nehezen kezelhető és rendkívül költséges a társadalom számára: a krónikus hátfájás 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 hátfájás felel minden tizedik betegszabadságért és a korai nyugdíjazások 13 százalékáért. Az emberek 80%-ának van saját tapasztalata erről a rendellenességről és a fájdalom krónikusnak számít a teljes lakosság 10-20 százalékánál. Ezek a számok Franciaországból származnak, ahol a gazdaság és az egészségügyi rendszer ebből származó éves költségeit 20 milliárd euróra becsülik. Minden ipari országban hasonló arányokkal találkozhatunk.

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.



- Hirdetés -

A negatív multiplikátor hatás súlyosbítja a problémát

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 hajtóművek hozzák a segítséget

Munkájuk eredménye a Japet.W exoszkeleton, ami 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.

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 mikromotorok négy autót emelnek fel

A Japet alapítói először egy vásáron találkoztak a FAULHABER-rel. Ekkor cégük még műszaki tesztelő laboratórium volt egy észak-franciaországi klinika melléképületében. Az első értékesítés még a távoli jövő ígérete volt. Az első teszteszközeikben a három fiatal vállalkozó olcsó és zajos motorokat telepített, amelyeket csak rosszul lehetett szabályozni. A FAULHABER szakértőinek megtetszettek a fiatal mérnökök ötletei. Intenzív tanácsadással és kiváló minőségű motorok prototípusaival támogatták őket, amelyek az igényes alkalmazás igényeit is kielégítették. „Ez nagy szerepet játszott abban, hogy a termékünket felkészítsük a sorozatgyártásra” – hangsúlyozza Antoine Noel.

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.

A térfogat és az erő aránya mellett a minőség és a megbízhatóság is a Japet kulcsfontosságú kritériumai közé tartozik. „Az exoszkeleton egy minősített orvosi termék – magyarázza Antoine Noel. – Itt csak a legmagasabb színvonal az elfogadható. Az eszköznek ezenkívül folyamatos működésben kell segítenie a viselőjét, hosszú időn át és ideális esetben karbantartás nélkül. Ezt teszik lehetővé a FAULHABER hajtóműi.”

A Japet.W már több mint egy éve van a piacon. Máris számos iparágban használják, beleértve a vasúti ágazatot, az építőipart, valamint a gyógyászatot. Használata segít megelőzni a krónikus hátfájás kialakulását. De olyan emberek is használják, akiknél már kialakult ez a szindróma, és arra keresnek megoldást, hogy tovább dolgozhassanak. „Azon használók 75%-a, akiknél korábban munka közben hátfájás alakult ki, a fájdalom hatékony csökkentéséről számoltak be – hangsúlyozza Antoine Noel. – Orvosi szempontból ez figyelemre méltó arány, mivel a krónikus hátfájás egy különösen tartós és nehezen kezelhető állapot. Mivel mindannyian hajlamosak vagyunk tovább dolgozni, és mivel az idősebb munkavállalók know-how-ja egyre értékesebbé válik, az exoskeleton gazdasági szempontból is nagy potenciállal rendelkezik.”

FAULHABER

- Hirdetés -

NEW technology