Công nghệ Exoskeleton

Công nghệ exoskeleton đề cập đến các thiết bị robot đeo được thiết kế để tăng cường khả năng của con người, đặc biệt là về khả năng di chuyển và sức mạnh. Các thiết bị này có thể được phân thành hai loại chính: bộ xương ngoài chủ động, sử dụng động cơ và bộ truyền động để hỗ trợ di chuyển và bộ xương ngoài thụ động, sử dụng lò xo và bộ giảm chấn để tăng cường hiệu suất vật lý mà không cần nguồn điện bên ngoài.

Bối cảnh lịch sử

Khái niệm về bộ xương ngoài bắt đầu từ những năm 1960 khi General Electric phát triển bộ xương ngoài Hardiman cho các ứng dụng quân sự. Kể từ đó, những tiến bộ đã dẫn đến các ứng dụng khác nhau trong phục hồi chức năng, công nghiệp và các lĩnh vực quân sự, tập trung vào việc tăng cường sức mạnh và tính di động của con người

Ứng dụng của Exoskeletons

Phục hồi chức năng y tế

Bộ xương ngoài đóng một vai trò quan trọng trong việc phục hồi chức năng cho những người bị suy giảm khả năng vận động do các tình trạng như chấn thương tủy sống, đột quỵ hoặc rối loạn thần kinh. Chẳng hạn:

• Ekso Bionics cung cấp các thiết bị như EksoNR và Ekso Indego, giúp bệnh nhân lấy lại khả năng đi lại thông qua hỗ trợ robot trong các buổi trị liệu
• Atalante của Wandercraft, được trang bị công nghệ AI, cho phép người dùng đi bộ độc lập bằng cách bắt chước chuyển động tự nhiên của con người. Nó đã hỗ trợ thành công hơn 2.000 bệnh nhân tại các trung tâm phục hồi chức năng

Sử dụng trong công nghiệp

Trong môi trường công nghiệp, bộ xương ngoài được thiết kế để giảm mệt mỏi cho công nhân và ngăn ngừa thương tích liên quan đến các công việc lặp đi lặp lại. Các ví dụ bao gồm:

• EksoWorks, một bộ xương ngoài công nghiệp hỗ trợ công nhân trong quá trình nâng vật nặng, giảm căng thẳng cho lưng và vai
• Onyx của Lockheed Martin, được thiết kế riêng cho các ứng dụng quân sự, tăng cường khả năng chuyên chở của binh lính bằng cách sử dụng AI để tối ưu hóa chuyển động dựa trên dữ liệu người dùng

Công nghệ mới nổi

Những phát triển gần đây kết hợp các công nghệ tiên tiến như trí tuệ nhân tạo (AI) và học máy để cải thiện chức năng của bộ xương ngoài. Những cải tiến này cho phép điều chỉnh thời gian thực dựa trên chuyển động của người dùng và điều kiện môi trường, tăng cường an toàn và khả năng sử dụng

Định hướng tương lai

Tương lai của công nghệ exoskeleton có vẻ đầy hứa hẹn với nghiên cứu đang diễn ra nhằm cải thiện khả năng tiếp cận và chức năng. Đáng chú ý, các quyết định gần đây của Medicare về việc bảo hiểm bộ xương ngoài cá nhân bắt đầu từ tháng 4/2024 sẽ làm tăng đáng kể khả năng tiếp cận cho những người bị chấn thương tủy sống ở Mỹ, có khả năng ảnh hưởng đến khoảng 70% dân số này