Invalidný Vozík Budúcnosti: Technológie a Vízie

Čas plynie neúprosne a s ním aj technológie napredujú. Ľudská fantázia a túžba po zlepšení sú hnacím motorom rozvoja, ktorý prekonáva aj fyzikálne zákonitosti. Aké funkcionality teda môžeme očakávať od invalidného vozíka budúcnosti?

Inšpirácia a Súčasný Stav

Inšpiráciou pre pohľad do budúcnosti invalidných vozíkov je renomovaný novinár Bob Vogel, ktorého zaujal americký animovaný sitkom Jetsons. Zamýšľal sa nad tým, ako súčasná veda ovplyvňuje svet ľudí s narušenou mobilitou, keďže sám je od roku 1985 odkázaný na invalidný vozík.

Autonómne Vozíky: Inšpirácia z Automobilového Priemyslu

Prvou inšpiráciou sú autonómne autá (bez vodičov). V hale tokijského medzinárodného letiska Haneda sa už pohybovali dva futuristické vozíky, pričom druhý poslušne nasledoval prvý. Využitie autonómnej technológie pre invalidný vozík budúcnosti je skutočne mnohoraké, od výletov ľudí s ťažkou imobilitou až po spoločné vychádzky klientov sociálnych zariadení.

Robotika a Umelá Inteligencia na Leteckých Termináloch

Na letných olympijských hrách v Tokiu v roku 2020 bolo mnoho úloh zverených robotike a umelej inteligencii. Informačné centrá boli "obsadené" robotmi a na športoviská sa účastníci hier dopravili v autonómnych vozidlách. Automobilky Nissan a Toyota sa do tohto projektu aktívne zapojili.

Spoločnosť Whill Next vyvíja invalidný vozík budúcnosti a ponúka vozíky s netradičným dizajnom. Predstavou vývojárov je, že človek s obmedzenou mobilitou túto skutočnosť oznámi už pri kúpe letenky a táto informácia bude obratom odoslaná cieľovému letisku. Po prílete imobilný cestujúci zadá vo svojom inteligentnom telefóne určený kód a robotický vozík príde až k lietadlu, ak to je potrebné, aj priamo do lietadla. Ak vozík zaregistruje, že pasažier si chce vyzdvihnúť ťažkú batožinu, privolá nákladný robot, ktorý kufor naloží a nasleduje riadiaci robot (vozík). Po príchode na parkovisko pasažier presadne do svojho auta a nákladný robot preloží batožinu do kufra vozidla.

Prečítajte si tiež: Nárok na invalidný dôchodok

Využitie v Obchodných Centrách a Rekreačných Zariadeniach

Invalidný vozík budúcnosti by sa s podobnými funkciami uplatnil v obchodných centrách, na rozsiahlych prezentáciách v prírode či v rekreačných centrách. Autonómne vozíky by využili aj mestá pri prehliadkach svojich pamätihodností či múzeá v prírode.

Robotika v Praxi a Kolaboratívne Manipulátory

Odborný poradca portálu Vozickar.info Martin Dekan (STU Bratislava) upozornil, že viaceré funkcionality, ktoré "potrebuje" invalidný vozík budúcnosti, už robotika v praxi využíva. Napríklad internetový obchod Amazon.com má vybudované kompletné haly, v ktorých roboty triedia balíky. Aktuálnou úlohou je vytvorenie takzvaných kolaboratívnych mobilných manipulátorov, robotov, ktoré spolupracujú priamo s človekom a podávajú mu veci do ruky. Využitie by našli aj na invalidných vozíkoch ako nástroj, ktorý podá lieky, pohár s vodou, prípadne pichne injekciu alebo odoberie krv na rozbor.

Prekážky a Výzvy Autonómnej Navigácie

V komerčnom predaji sú už aj roboty, ktoré sa dokážu v exteriéri vyhýbať "základným" prekážkam, sú však masívne a relatívne drahé. Dnešný exteriérový autonómny invalidný vozík je mnohokrát aj pomalý, pretože získané vstupné údaje musí krížovo vyhodnocovať a podľa potreby korigovať stanovenú trasu. Mnohé potrebné funkcionality ešte nedokážeme robotom "prikázať". Napríklad v daždi by bol autonómny invalidný vozík "slepý", pretože voda je problém pre všetky senzory "pracujúce" so svetlom.

Riešenia Prekážok a Senzorová Komunikácia

Ako najpravdepodobnejší vývoj v tejto oblasti možno očakávať objavenie nového spôsobu komunikácie senzorov. Na problém, že ani 3D snímače nedokážu všetky terénne prekážky správne identifikovať, pozná M. Dekan riešenie: invalidný vozík budúcnosti bude mať vlastný dron, ktorý umelá inteligencia vyšle na prieskum, pokiaľ prijaté informácie zo senzorovej komunikácie budú nedostatočné.

Funkcionality pre Komfort a Bezpečnosť

Ďalšou výzvou je zabezpečenie konštantnej rýchlosti vozíka na spôsob automobilového tempomatu. Invalidný vozík budúcnosti určite bude mať zabudovaný takýto systém s rozširujúcimi funkciami, ako napríklad schopnosť automaticky podhustiť pneumatiky po prechode z asfaltu do piesku a spätne ich nahustiť po návrate na pevný povrch, pri zložitej prekážke automaticky prepočítať a stanoviť obchádzku, na základe údajov z gyroskopov meniť náklon sedačky pri prechode nerovným terénom.

Prečítajte si tiež: Podmienky invalidného dôchodku

Prediktívna Údržba a Monitorovanie Systémov

Podobne ako varovné výstrahy v automobiloch, aj invalidný vozík budúcnosti bude mať systém prediktívnej (monitorovacej) údržby, ktorý bude nepretržite monitorovať všetky systémy vozíka. Rýchla kontrola na displeji telefónu zobrazí konkrétnu poruchu alebo vyvolá telefonickú konzultáciu s predajcom vozíka. Ak nastane mimoriadna situácia a vozík sa náhle znefunkční, aplikácia privolá servisnú pomoc. Monitorovacia údržba rozozná postupné opotrebovanie danej súčiastky a vyzve predajcu, aby ju objednal.

Prispôsobenie a Personalizácia

Invalidný vozík budúcnosti bude mať zabudovaný jedinečný systém zosúladenia všetkých nastaviteľných častí vozíka podľa toho, aká osoba si doň sadne. Podľa zaznamenanej výšky a hmotnosti upraví správny pomer výšky sedačky a stúpačiek, uhol chrbtovej opierky. Sedačka sa prispôsobí antidekubitnými plochami podľa tlakovej mapy. Lekár, resp. fyzioterapeut bude môcť zadať špecifické požiadavky podľa telesných defektov užívateľa.

Pasívne Cvičenie a Monitorovanie Zdravotného Stav

Systém umožní aj základné formy pasívneho cvičenia zakláňaním a vyrovnávaním chrbtovej opierky, prenastavovaním výšky stúpačiek, opierok, menením antidekubitných plôch v sedačke. Celý systém bude ovládateľný aj inteligentným telefónom. Ďalšou očakávanou novinkou bude monitorovanie zdravotného stavu človeka sediaceho vo vozíku s online zasielaním vitálnych funkcií priamo do ambulancie lekára. Ten bude mať možnosť v prípade zaznamenania zdraviu ohrozujúcich výsledkov invalidný vozík budúcnosti zastaviť a presne lokalizovať.

Dobíjanie a Zber Energie

Ak nebudeme špekulovať nad nahradením elektrickej energie iným zdrojom, zvažovať môžeme dve alternatívy: rýchle nabíjanie akumulátorov sa bude zrejme zabezpečovať bezdrôtovo na princípe súčasného nabíjania mobilov na tzv. "podložkách". V budúcnosti je dosť možné, že tento systém nabíjania bude možný s dosahom desiatok metrov od zdroja, takže vozík bude permanentné dobíjaný. Je však možné, že akumulátory nebude nutné dobíjať vôbec, ak vedci vytvoria s pomocou nanotechnológie miniatúrne zberače energie z vydychovaného vzduchu, tepu srdca, teploty tela, pohybu vozíka, sily vetra. A to už nespomíname možnosť, že batérie budú pracovať na úplne inom princípe a na vytvorenie energie bude postačovať kysličník uhličitý.

Mechanické Invalidné Vozíky a Cross-over Produkty

Aké "vizionárske" zmeny môžeme očakávať pri mechanických invalidných vozíkoch? Jednotlivé kategórie a systémy sa budú evidentne prepájať, premiešavať a budú vznikať tzv. cross-over produkty, podobné zariadenia ako už v súčasnosti používané Segway transportéry či hoverboardy. Typickým príkladom je už teraz fungujúci pohon WheelDrive, ktorý robí z mechanického vozíka elektrický.

Prečítajte si tiež: Podmienky splátkového predaja pri invalidnom dôchodku

Internet Vecí a Interakcia s Prostredím

Budúcnosť invalidných vozíkov je spojená s ďalším prepájaním sveta mechanických a elektrických vozíkov. Ľuďom vo vozíku v blízkej budúcnosti odpadne mnoho úloh vďaka Internetu vecí (angl. IoT). Ak človek vo vozíku príde na úrad, k lekárovi, na zastávku alebo do shopping centra, jeho prítomnosť spustí automatické pochody, ako privolanie výťahu, upozornenie obsluhy alebo príprava vodiča na vysunutie plošiny. Rovnako tak odblokovanie zámku na vozičkárskej toalete môže byť nadviazané na blízkosť pohybu vozíka.

Ovládanie Pomocou Mimiky a Rozpoznávania Tváre

Rozpoznávanie tváre u dvoch posledných verzií iPhonov spoločnosti Apple znamená, že telefón "vidí" a chápe typy a pohyby mimických svalov a pohyby očí. Stačí telefón správne umiestniť pred oči užívateľa/vozičkára a telefón sa stane nielen komunikačným nástrojom bez použitia dotyku rúk, ale aj ovládačom vozíka, prípadne aj celej domácnosti.

Nové Materiály a Nanotechnológie

V tej vzdialenejšej budúcnosti môžeme "hľadať" nové, ešte ľahšie, no zároveň pevnejšie materiály na výrobu vozíkov. V súčasnosti hmotnosť najľahšieho prenastaviteľného vozíka s pevným rámom na svete (Krypton od 6,2 kg) určite bude minimálne raz v najbližšej dekáde prekonaná. Prvé modely systému mechanického nanoprevodu už boli vytvorené aj na Slovensku (Žilinská univerzita). Preto by v budúcnosti nemal byť problém pomocou nanotechnológie vytvoriť systém prevodov pre mechanický invalidný vozík.

Riziká a Problémy

Predikovať budúcnosť by sa dalo ďalej a ďalej, ale existujú riziká, ktoré musíme vyriešiť. Ťažko je "siahať" si na budúcnosť, keď zárobok vozičkára je nútene limitovaný, lebo inak nebude mať nárok na vozík, príspevok na auto a pod. A je ťažké si predstaviť akúkoľvek samoriaditeľnosť vozíkov, keď by bariéry na chodníkoch privádzali ku kolapsu každého inžiniera.

Financovanie a Dostupnosť

Výška hradeného príspevku zdravotnej poisťovne pri kúpe kompenzačnej pomôcky nebola valorizovaná od čias zavedenia eura na Slovensku (r. 2009). To je zásadný problém, ktorý môže roztrhnúť reťaz uplatňovania vyvinutých moderných technológií v praktickom živote. Veda bude akceptovať požiadavky ľudí s narušenou mobilitou, výrobná spoločnosť ponúkne špičkový produkt na trh, no poisťovne ho odmietnu spolufinancovať.

Virtuálny Invalidný Vozík a Simulácie

Hlavnou témou je vývoj virtuálneho invalidného vozíka. Už len predstava ľudí, ktorý nemôžu chodiť, je zdrvujúca. Ľudia sa po celé generácie snažili pomôcť týmto ľuďom uľahčiť život vytvorením invalidných vozíkov alebo iných pomocných technológií. S napredovaním technológií sa týmto ľuďom veľmi pomohlo, ale lekárska technika, vymoženosti a vedomosti nie sú ani v dnešnej dobe až také veľké, aby vyliečili týchto ľudí.

Pre tento projekt sa zakúpil skladací invalidný vozík. Vytvorila sa konštrukcia z dreva, na ktorú by sa pripojil hocijaký mechanický invalidný vozík podobných rozmerov. Na invalidný vozík sa namontovali snímače, ktoré snímajú otáčky kolesa. Pre spracovanie signálu zo snímačov bolo použité arduino mega. Na komunikáciu a programovanie bolo stiahnuté vývojové prostredie Arduino IDE. Kvôli najrozšírenejšiemu používaniu boli na tvorbu modelov alebo na úpravu použité SketchUp a blender.

Herný engine sa mohol naprogramovať aj čisto ručne v programovacom jazyku java alebo v C++, ale engine bol využitý na uľahčenie práce a čo najlepšej vizualizácie, preto sa využil už existujúci Unreal Engine. Na prepojenie arduina s UnrealEnginom bol použitý plugin.

Bola vytvorená aplikácia v ktorej bolo vytvorené simulované prostredie. Toto simulované prostredie umožňuje testovať a trénovať potenciálnych užívateľov inteligentného invalidného vozíka. Ako vstupné zariadenia použité klávesnica, myš, joystik, kolesá na invalidnom vozíku alebo ich kombinácia.

V aplikácii boli vybrané nebezpečné situácie, ako napríklad vyhnutie sa prekážkam, sledovanie steny, mapovanie životného prostredia, rôzne diery a nerovnosti. Simulácia sa delí na dve hlavné časti: na prostredie, budovy a generické predmety. Bola vytvorená mapa a rôzne scenáre, ktorými užívateľ postupne prechádzal. Aplikáciu si užívatelia môžu jednoducho priniesť až domov.

V prvom bol vytvorený reálny dom a pohyb hráča bol v tomto dome. V druhom bola vytvorená ulica a animácie automobilov. V treťom bol vytvorený les a kopce. Vo štvrtom bolo vytvorené nereálne prostredie slúžiace ako počítačová hra.

Do budúcnosti by bolo zaujímavé vytvoriť multiplayer kde by viac užívateľov ovládalo aplikáciu z iných vstupných zariadení.

Novinky a Vychytávky

Existuje mnoho noviniek a vychytávok pre invalidné vozíky, ako napríklad prídavné pohony, viacúčelové kočíky pre outdoorové aktivity, ľahké a skladné elektrické vozíky z uhlíkových vlákien, polohovateľné invalidné vozíky pre mladých používateľov, systémy pre minimalizáciu zaťaženia ramien a elektrické vozíky pre malé deti.

tags: #invalidný #vozík #budúcnosti #technológie