První robotický exoskelet z 3D tiskárny pomáhá ochrnutým

Firmy 3D Systems a singapurská EksoBionics představily v Budapešti na setkání Singularity University první tištěný robotický exoskelet Ekso™ . Oblek v Budapešti testovalaa Amanda Boxtel, která je ochrnutá na dolní polovinu těla již od roku 1992. Robotický exoskelet dává ochrnutým lidem naději, že se jednou opět postaví na vlastní nohy.

Nástup 3D tisku se označuje někdy jako začátek třetí průmyslové revoluce. První průmyslová revoluce začala na konci 18. století vynálezem (resp. výrazným zdokonalením) parního stroje.

Druhou průmyslovou revolucí je neoficiálně označován rozvoj internetu v 90. letech, který umožnil nebývalé sdílení informací mezi lidmi na planetě.

Trojrozměrný tisk podle představuje další průmyslový revoluční pokrok. Obrovskou výhodou je schopnost lokálně, kdekoliv na světě, vyrábět ty nejsložitější průmyslové výrobky – od plastových, přes kompozitové až po kovové. Speciality, jako tisk orgánů nebo jídla, necháme stranou.

3D tisk do budoucna slibuje výrazně snížení ceny a rychlosti výroby kusových složitých výrobků, konstrukci výrobků přesně na míru a přání jednotlivých zákazníků, nebo pokles nákladů za logistiku (dovoz a skladování materiálu). Trojrozměrný tisk má potenciál také urychlit vývoj nových výrobků, zejména díky rychlé výrobě prototypů.

Jedním z oborů, kde 3D nalézá uplatnění je výroba přesně na tělo sednoucích biomechanických ortéz. Důkazem nechť je exoskelet Ekso™ od firmy EksoBionics – první tištěný roboticky posilovač chůze.

Exoskelet Ekso™ vyvíjí firma EksoBionics již od roku 2005. Robotický oblek má za sebou řadu úspěšných testů, kdy znovu pomohl vstát lidem s poraněním míchy nebo s omezenou mobilitou. U nás Ekso™ testoval také veterán Jiří Schams, který byl zraněn při útoku atentátníka v Afghánistánu v roce 2008.

Problém však je, že každý pacient má jedinečné proporce postavy. Výroba na tělo pasnoucích ortopedických pomůcek je tak zdlouhavá a velmi drahá.

Odborníci z 3D Systems však díky trojrozměrnému tisku celý problém dokonale vyřešili. Díky laserovém skenování vytvořili během několika minut model stehen, holení a páteře Amandy Boxtel. Výsledný počítačový model zanesli do softwaru 3D tiskárny a nechali během pár dní vytisknout.

„Po letech snění jsem hluboce vděčná a nadšená, že chodím vzpřímeně s historicky prvním 3D vytištěným oblekem Ekso, který byl vyroben speciálně pro mě,“ říká Amanda v tiskové zprávě 3D Systems.

„Tento projekt představuje triumf lidské kreativity a technologií, která obnovuje mé původní pohybové funkce v krásném, elegantním a organickém designu.“

Základem exoskeletu Ekso™ je nosná kostra, kterou si na sebe obléká uživatel. Oblečení nebo vyslečení nemá zkušenému uživateli zabrat více než 5 minut.

Po oblečení se aktivuje funkce „FirstStep“, která za pomocí elektromotorů postaví uživatele do vzpřímené polohy. Základem úspěchu je však dostatečně silná horní polovina těla. Jen tak je možné udržovat rovnováhu ve vzpřímené poloze za pomocí berlí.

Chůze je následně možná ve dvou režimech – „ActiveStep „ a „ProStep“. V prvním případě je každý krok aktivován pomocí tlačítka na berlích. V druhém případě lze kroky „vyvolat“ nebo „zastavit“ pomoci náklonu trupu.

3D tisk je dalším krokem ke zlevnění a rozšíření exoskeletů mezi širokou veřejnost. Speciální ortézy se nemusí nechat draze vyrábět „za oceánem“, ale lze je vytisknout na jakékoliv 3D tiskárně – třeba u vás doma.