#RoboTemat: Egzoszkielet polskiej firmy ATMAT
Firma ATMAT to polski producent drukarek 3D, integrator robotów przemysłowych, a także wykonawca maszyn i urządzeń przemysłowych na zamówienie, który w ramach projektu badawczo-rozwojowego podjął wyzwanie opracowania mechatronicznego egzoszkieletu. Urządzenie ma pomagać w rehabilitacji pacjentów cierpiących na schorzenia dolnych kończyn. Rozmawiamy z twórcami projektu DreamMotion – Wielowymiarowego Systemu Rehabilitacji.
Mateusz Tomanek, Robotyka.pl: Skąd wziął się pomysł na realizację projektu budowy egzoszkieletu?
Piotr Woźniak: Pomysł zrodził się podczas rozmów dwóch studentów: robotyki i automatyki z AGH oraz fizjoterapii z AWF. Rozmyślania na temat udoskonalenia rehabilitacji w nowoczesne technologie doprowadziły do zainteresowania egzoszkieletami, których projekty na świecie rozwijane są od lat 60-tych XX wieku. Czy w Polsce ktoś interesuje się egzoszkieletami? Czemu nie są popularne w rehabilitacji? Jakie ograniczenia posiadają? Czemu osoby z niepełnosprawnością korzystają z wózka, skoro zdecydowana część mogłaby przemieszczać się za pomocą urządzenia robotycznego? Zważając na to, że młodość nie dostrzega zagrożeń, tylko szanse, luźne dywagacje przerodziły się w dwie prace magisterskie obronione na oceny “bdb” oraz projekt, którego celem jest opracowanie urządzenia maksymalnie funkcjonalnego do rehabilitacji i przemieszczania się dla osób z dysfunkcją kończyn dolnych
Jaka idea za tym stoi. Dlaczego firma taka jak ATMAT zdecydowała się na podjęcie się budowy egzoszkieletu?
Mateusz Dyląg: Realizujemy działalność w 3 głównych filarach jakimi są produkcja drukarek 3D i świadczenie usług druku 3D, automatyzacja i robotyzacja procesów przemysłowych oraz badania i rozwój. Jednocześnie naszą misją jest rozwiązywanie problemów za pomocą technologii.
CZYTAJ WIĘCEJ: #RobotTemat: Roboty rehabilitacyjne na miare XXI wieku – Robotyka
Rozwój technologii egzoszkieletowych wpisywał się w każdy z tych filarów, pozwalając nam wykorzystać zasoby techniczne firmy oraz umiejętności interdyscyplinarnego zespołu w zakresie automatyki, robotyki, a także mechaniki i budowy maszyn.
Dla kogo będzie przeznaczony Wielowymiarowy System do Rehabilitacji?
Magdalena Rudziewicz: Opracowany egzoszkielet będzie przeznaczony do rehabilitacji kończyn dolnych, umożliwiając pacjentom z niesprawnością w tym obszarze na poruszanie się. Grupą docelową są chorzy cierpiący na mózgowe porażenie dziecięce (MPD), rdzeniowy zanik mięśni (SMA), rozszczep kręgosłupa, stwardnienie rozsiane (SM) czy też osoby posiadające wrodzone wady rozwojowe. Wymogiem są sprawne kończyny górne oraz tułów. Beneficjentami mogą być zarówno dzieci, jak i osoby dorosłe.
W jaki sposób może on pomóc pacjentom?
Piotr Woźniak: Znane są cztery aspekty wpływu rehabilitacji na człowieka. Technologia opracowana w ramach projektu ma zapewnić pozytywny wpływ na każdy z nich: fizjologiczny – głównie poprzez przeciwdziałanie hipokinezji i jej następstwom, psychologiczny – przemieszczanie się w wyprostowanej pozycji, zwłaszcza poza domem, społeczny – rozmowa z rówieśnikami “twarzą w twarz”, rozwój pasji, które uniemożliwia przemieszczanie się na wózku, zawodowy – podjęcie pracy ze względu na lepszy stan zdrowia psychicznego i fizycznego.
Kto jest zaangażowany w budowę egzoszkieletu?
Magdalena Rudziewicz: W budowę egzoszkieletu zaangażowani są inżynierowie z firmy ATMAT (kilkoro świetnych specjalistów z różnych dziedzin nauki) oraz zespół fizjoterapeutów z firmy DreamMotion. Wszelkie rozwiązania konsultowano z dr Anną Gogolą, Doktorem i pracownikiem naukowym Akademii Wychowania Fizycznego w Katowicach, Terapeutą neurorozwojowym. Wspólne prace rozpoczęły się już w 2017 roku.
Jakie trudności trzeba było pokonać w trakcie prac nad nim?
Magdalena Rudziewicz: Jednym z większych wyzwań w trakcie końcowego etapu prac nad egzoszkieletem było zachowanie odpowiedniej wagi urządzenia. Dzieci z dysfunkcjami przeważnie są szczupłe i lekkie, dlatego bardzo istotne jest zmniejszenie wagi tej wersji urządzenia, która ma docelowo wynosić około 25 – 30 kg. Należy też pamiętać, że urządzenie nie ma być obciążeniem dla pacjenta. Dziecko pomimo, że będzie miało na plecach plecak z bateriami, nie może odczuwać, że ma na sobie kilkadziesiąt kilogramów sprzętu.
Zadania postawione przed zespołem projektowym miały na celu zmaksymalizowanie ergonomii i wygody użytkownika egzoszkieletu wraz z całą towarzyszącą technologią.
W jakim stopniu egzoszkielet przyspiesza proces rehabilitacji?
Magdalena Rudziewicz: Zakłada się, że urządzenie powinno być dostępne dla osób prywatnych, ale ważne jest również, aby szpitale i placówki specjalistyczne mogły wyposażyć gabinety w kilka egzoszkieletów. Umożliwi to efektywną rehabilitację większej ilości osób z niepełnosprawnościami kończyn dolnych.
Egzoszkielet został wyposażony w zaawansowany system czujników. Ich integracja z dedykowaną aplikacją telemedyczną umożliwia stałą kontrolę fizjoterapeuty nad ćwiczeniami wykonywanymi przez pacjenta w domu. Pacjent może realizować plan rehabilitacji o dogodnej dla niego porze, a aktywność i postępy są na bieżąco rejestrowane i dostępne dla specjalisty w formie raportu. Istotne jest, aby rehabilitacja pacjenta nie ograniczała się do pracy przez jedną godzinę tygodniowo, ale możliwa była nawet kilka godzin dziennie. W zależności od możliwości beneficjentów.
W leczeniu jakiego typu schorzeń pomaga egzoszkielet DreamMotion?
Piotr Woźniak: Mówimy o wszelkich schorzeniach ograniczających ilość bądź jakość chodu, czyli Mózgowe Porażenie Dziecięce, Stwardnienie Rozsiane, Przepuklina oponowo-rdzeniowa, wady wrodzone i genetyczne (np. torbiele mózgu, rozdwojenie rdzenia, przepuklina mózgowa), następstwa zdarzeń traumatycznych (np. wypadki komunikacyjne, skoki do wody), a także choroby reumatologiczne.
Czy Wielowymiarowy System Rehabilitacji był już testowany na pacjentach? Jeśli tak, to z jakim skutkiem. Jeśli nie, to kiedy ma się to odbyć?
Mateusz Dyląg: Urządzenia systemu rehabilitacji były testowane przez użytkowników w celu weryfikacji osiągniętych rezultatów technicznych. W ich wyniku zostały sprawdzane sekwencje ruchu, jakość jego odwzorowania i inne parametry. W wyniku testów określono obszary możliwe do usprawnienia, szczególnie w zakresie interfejsu urządzenia, aby interakcja z użytkownikiem była intuicyjna i płynna. Aktualnie w planach jest przeprowadzenie pakietu szerszych badań, które opóźniły się ze względu na okres pandemii i ograniczenia w kontaktach.
Jaka przyszłość czeka egzoszkielet DreamMotion?
Mateusz Dyląg: Jesteśmy przekonani, że urządzenie może zauważalnie poprawić stan zdrowia potencjalnych użytkowników, dlatego celem firmy jest pełna komercjalizacja technologii. Wykorzystując doświadczenie we wprowadzaniu produktów na rynek, chcemy dokonać tego przy współpracy ze specjalistami z branży, w szczególności z fizjoterapeutami i zakładami opieki zdrowotnej.
Czy pojawiło się zainteresowanie ze strony odbiorców komercyjnych? Czy jest szansa, że projekt ten przerodzi się w coś większego? Mateusz Dyląg
Mateusz Dyląg: Od samego początku realizacji projektu szczególnie ważne dla nas było aby pozostawać w kontakcie z potencjalnymi odbiorcami technologii. Zespół projektowy przeprowadził rozmowy z pacjentami zainteresowanymi takim sposobem rehabilitacji, czego wynikiem były zawarte listy intencyjne w zakresie wdrożenia urządzeń w codziennej terapii zarówno zakładów opieki zdrowotnej, jak i indywidualnych fizjoterapeutów. Prowadzimy również rozmowy z instytucjami pośredniczącymi w dostawach urządzeń rehabilitacyjnych oraz wspierających finansowanie takich wdrożeń.
Osoby udzielające odpowiedzi i pełnione funkcje:
Magdalena Rudziewicz:
Koordynator projektu ATMAT
Pełniona w projekcie funkcja: Koordynator projektu
Piotr Woźniak:
Pełniona w projekcie funkcja: Koordynator ds. medycznych w DreamMotion
Mateusz Dyląg:
Dyrektor operacyjny ATMAT
Pełniona w projekcie funkcja: Konsultant do spraw technologii
Zobacz też:
