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  • Engenheiros desenvolvem perna biônica computadorizada para ajudar amputados a andar mais rápido, mais fácil e com melhor equilíbrio

    Utahn Kerry Finn, deixou, confere com o professor assistente de engenharia mecânica da Universidade de Utah, Tommaso Lenzi. Lenzi e sua equipe estão desenvolvendo uma das primeiras pernas verdadeiramente biônicas do mundo, um membro protético com alimentação própria com um processador de computador e articulações motorizadas no tornozelo e joelho que permitem que um amputado ande com mais força, vigor e melhor equilíbrio. Crédito:Mark Helzen Draper / University of Utah College of Engineering

    Por um breve tempo, Kerry Finn se sentia como "O Exterminador do Futuro" ou "O Homem dos Seis Milhões de Dólares". O caminhoneiro aposentado de 60 anos de Salt Lake County, Utah, perdeu a perna esquerda devido a uma doença vascular de diabetes tipo 2. Mas no ano passado, ele foi um dos 10 seres humanos da Universidade de Utah a testar uma das primeiras pernas verdadeiramente biônicas do mundo, um membro protético com alimentação própria com um processador de computador e articulações motorizadas no tornozelo e joelho que permitem que um amputado ande com mais força, vigor e melhor equilíbrio.

    "Se você já viu 'The Terminator, 'era assim que era, "Finn diz sobre a experiência de testar a perna biônica em vez da prótese padrão que ele normalmente usa." Isso me fez sentir como se eu pudesse fazer coisas que não podia antes. Cada vez que eu dava um passo, foi uma sensação incrível. "

    Professor assistente de engenharia mecânica da Universidade de Utah, Tommaso Lenzi, que lidera o projeto de desenvolvimento do "Utah Bionic Leg, "acaba de receber dois subsídios para avançar ainda mais na tecnologia. Um é um prêmio de US $ 2,2 milhões do Instituto Nacional de Saúde e o outro de US $ 600, 000 bolsa da National Science Foundation.

    Melhor, mais forte, mais rápido

    Como os membros biônicos de um astronauta fictício, Steve Austin, na série de TV de sucesso, "O Homem de Seis Milhões de Dólares, "O Utah Bionic Leg de Lenzi pode melhorar os amputados, mais forte e mais rápido, embora não necessariamente com a força de Austin para erguer carros ou correr a 60 milhas por hora.

    Em vez de, A verdadeira perna biônica de Lenzi tem sensores, motores, um processador de computador e inteligência artificial que trabalham em conjunto para dar ao usuário mais poder para caminhar com menos estresse sobre o corpo do que com uma prótese padrão. Isso significa que pessoas com amputações, particularmente idosos, pode andar muito mais com a nova perna.

    Crédito:University of Utah College of Engineering

    "Se você andar mais rápido, caminhará mais rápido para você e lhe dará mais energia. Ou se adapta automaticamente à altura do degrau. Ou pode ajudá-lo a superar obstáculos, "Lenzi diz.

    A perna usa sensores de força e torque personalizados, bem como acelerômetros e giroscópios para ajudar a determinar a posição da perna no espaço. Esses sensores são conectados a um processador de computador que percebe o ambiente e determina os movimentos rítmicos do usuário, comprimento do passo e velocidade de caminhada. Com base nesses dados em tempo real, ele então fornece energia para os motores nas articulações para auxiliar na caminhada, em pé, subindo escadas, ou manobrando em torno de obstáculos.

    "Cada vez que você dá um passo, é alimentado, e dá um certo chute. Também me dá a capacidade de dar dois passos de cada vez subindo escadas, "Finn diz." Com esta perna, é menos pressão no meu coto. Você não tem que trabalhar tão duro. E tira muito do estresse do corpo. "

    Metade do peso

    Tão importante quanto, a perna foi projetada para pesar cerca de seis libras, metade do peso de outras pernas biônicas em desenvolvimento, um grande benefício para um grande grupo demográfico de amputados - idosos ou aqueles que, como Finn, perdeu um membro inferior por doença vascular.

    Utahn Kerry Finn foi um dos 10 participantes que experimentaram o "Utah Bionic Leg, "um membro protético com alimentação própria com um processador de computador e articulações motorizadas no tornozelo e joelho que permitem que um amputado ande com mais força, vigor e melhor equilíbrio. Crédito:Mark Helzen Draper / University of Utah College of Engineering

    "As pessoas que precisam dessas pernas biônicas são normalmente as mais limitadas - os idosos, "Lenzi diz.

    Embora a prótese seja feita principalmente de alumínio e titânio, a construção leve é ​​mais devido ao design da perna em que "todos os elementos atuam juntos, "Lenzi diz." Temos uma maneira única de projetar os sistemas. "

    Por exemplo, a perna usa um sistema de transmissão inteligente conectando os motores elétricos às articulações. Este sistema otimizado sabe intuitivamente que tipo de atividade o usuário deseja fazer e se adapta automaticamente a ela, como mudar de marcha em uma bicicleta. A perna também usa baterias menores para alimentar o motor embutido na perna.

    Lenzi and his team just received the government grants to research how the leg enables a user to move better and do more. The team will also be researching how the prosthetic could be designed to better anticipate a user's movements by tracking muscle activity in the person's residual limb.

    "The ability to walk is essential to your life and being able to pursue whatever you want to do. When just standing up is a pain and when walking means being afraid of falling, you just don't go on with your life and you are stuck at home, " Lenzi says. "This is about making bionics accessible for all people and not just those who are young and high performing."


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