реабилитационный робот, любая автоматически управляемая машина, предназначенная для улучшения движения у людей с ограниченными физическими возможностями.
Существует два основных типа реабилитационных роботов. Первый тип — это ассистивный робот, который заменяет утраченные движения конечностей. Примером может служить Manus ARM (ассистивный робот-манипулятор), который представляет собой роботизированную руку, закрепленную на инвалидной коляске и управляемую с помощью подбородочного переключателя или другого устройства ввода. Этот процесс называется телеманипуляцией и похож на то, как астронавт управляет роботизированной рукой космического корабля, находясь в его кабине. Кресла-коляски с электроприводом — еще один пример вспомогательных роботов с телеуправлением.
Второй тип реабилитационного робота — терапевтический робот, который иногда называют реабилитатором. Исследования в области неврологии показали, что головной и спинной мозг сохраняют удивительную способность к адаптации даже после травмы, благодаря использованию отработанных движений. Терапевтические роботы — это машины или инструменты для реабилитационных терапевтов, которые позволяют пациентам выполнять отработанные движения при помощи робота. Первый робот, использованный таким образом, MIT-Manus, помогал пациентам с инсультом дотянуться до столешницы, если они не могли выполнить эту задачу самостоятельно. Пациенты, получавшие дополнительную терапию с помощью робота, улучшали скорость восстановления движений руки. Другой терапевтический робот, Lokomat, поддерживает вес человека и перемещает его ноги по движущейся беговой дорожке, чтобы научить человека ходить после травмы спинного мозга или инсульта.
Ограничения в функциональности и высокая стоимость ограничивают доступность реабилитационных роботов. Кроме того, телеуправление рукой робота, чтобы взять бутылку воды и поднести ее ко рту, занимает много времени и требует дорогостоящего робота. Чтобы решить эту проблему, инженеры работают над тем, чтобы встроить больше интеллекта в руки робота на инвалидных колясках. Заставить роботов понимать голосовые команды, распознавать объекты и ловко манипулировать ими — важная область развития робототехники в целом. Прогресс в области нейронаук может значительно продвинуть развитие реабилитационных роботов, поскольку позволит вживлять компьютерные чипы непосредственно в мозг, чтобы пользователю достаточно было «подумать» о команде, и робот ее выполнил. Исследователи показали, что обезьян можно научить двигать роботизированной рукой именно таким образом — с помощью одной лишь мысли.
Основным ограничивающим фактором в разработке реабилитационных роботов является то, что исследователи не знают, что именно должно произойти, чтобы нервная система адаптировалась к физическим нарушениям. Упорная работа пациента важна, но что должен делать робот? Исследователи разрабатывают реабилитационных роботов, которые помогают двигаться, сопротивляются движениям, когда они нескоординированы, или даже делают движения более нескоординированными в попытке обмануть нервную систему, чтобы она адаптировалась. Достигнуты успехи в разработке роботизированных экзоскелетов — легких носимых устройств, помогающих двигать конечностями. Другие типы реабилитационных роботов могут сыграть роль в помощи нервной системе в восстановлении соответствующих нейронных связей после лечения стволовыми клетками и другими медицинскими препаратами.
