علم و دانش

با این اسکلت رباتیک سریع‌تر راه بروید و کمتر هسته شوید

با این اسکلت رباتیک سریع‌تر راه بروید و کمتر هسته شوید

محققان آزمایشگاه بیومترونیک استانفورد موفق به توسعه یک اسکلت رباتیک شده‌اند که به افراد سالمند یا کارگران انبار در راه رفتن کمک می‌کند.

یک اسکلت رباتیک جدید که شبیه کفش می‌ماند از سنسورهای پوشیدنی برای تنظیم پوشش هر شخصی استفاده می‌کند. این اسکلت بیرونی، گام رو به جلو بسیار مهمی برای صنعت رباتیک محسوب می‌شود. این دیوایس که به تازگی معرفی شده، به یکی از بزرگ‌ترین چالش‌ها در سیستم‌های توسعه کمک به راه رفتن انسان پاسخ داده است: این که هر کسی به شکل متفاوتی راه می‌رود.

استیو کولینز، دانشیار مهندسی مکانیک و رئیس آزمایشگاه بیومترونیک استانفورد می‌گوید «این اسکلت بیرونی کمک کردن به هر فرد را شخصی‌سازی می‌کند، زیرا در جهان واقعی هر کسی به شکل متفاوتی راه می‌رود».

اسکلت‌های بیرونی مفهوم تازه‌ای نیستند. محققان معتقدند که آن‌ها می‌توانند به افرادی با معلولیت‌های حرکتی کمک کنند که مثل افراد عادی جامعه فعالیت کنند و در مشاغل عمومی استخدام شوند. اما تاکنون اکثر این دستگاه‌ها تنها در محیط آزمایشگاهی تولید شده‌اند و شاهد حضور آن‌ها در دنیای واقعی نبوده‌ایم. آن‌ها معمولاً فراگیر نیستند و به سختی استفاده می‌شوند و فرآیند شخصی‌سازی آن‌ها با هر فرد جدیدی که قصد استفاده دارد بسیار هزینه‌بر و سخت است.

تیمی از آزمایشگاه بیومکاترونیک استانفورد می‌خواهد این چالش را برطرف کند. آن‌ها دستگاهی را توسعه بخشیده‌اند که خودکفا است. به مچ و قسمت پایین ساق پا بسته می‌شود و با یک باتری که مثل کوله پشتی حمل می‌شود، شارژ دریافت خواهد کرد. بنابراین کاربران می‌توانند آزادانه در طول روز از آن استفاده کنند. در حال حاضر نمونه اولیه آن مجموعه‌ای از سیم‌ها است که به کفش و زیر زانوی کاربر متصل می‌شوند. در هر بار گام برداشتن ساق پا را تکان می دهد و نیروی کاربر را برای حرکت کردن تقویت می‌کند.

این تیم همچنین یک روش جدید برای فرآیند تنظیم اسکلت بیرونی برای هر شخص را سهولت بخشیده‌اند. به طور معمول آن‌ها با راه رفتن افراد روی تردمیل در یک محیط آزمایشگاهی نصب می‌شوند و روی اکسیژن و انرژی مصرفی آن‌ها به دقت نظارت می‌شود. این یعنی دستگاه به بهترین شکل ممکن روی پای افراد مختلف نصب می‌شود تا به کمترین انرژی ممکن نیاز داشته باشد.

این گروه از دانشمندان از داده‌های جمع‌آوری شده از آزمایش‌های قبلی که در آن افرادی با یک اسکلت بیرونی در محیط آزمایشگاهی تحت صدها شرایط مختلف راه می‌رفتند، برای توسعه این مدل استفاده کرده‌اند. آن‌ها از این داده‌ها برای ساخت مدلی استفاده کرده‌اند که اطلاعات انرژی صرف شده افراد برای راه رفتن را از طریق سنسورهای ارزان قیمتی که روی اسکلت بیرونی تعبیه شده بود به نمایش می‌گذاشت. این سنسورها به اسکلت بیرونی اجازه می‌دهند که بتواند در لحظه و در شرایط واقعی یاد بگیرد که چگونه می‌تواند به راه رفتن یک شخص کمک کند.

این اسکلت رباتیک به افراد مسن کمک می‌کند راحت‌تر راه بروند

اسکلت رباتیک آزمایشگاه بیومترونیک استانفورد به استفاده‌کنندگان آزمایشی خود اجازه داده است در حالی که انرژی کمتری نسبت به پوشیدن کفش‌های معمولی صرف می‌کنند، بتوانند سریع‌تر راه بروند. به خاطر داشته باشید که تمام این آزمایش‌ها تحت شرایط خاصی انجام شده است. بنابراین هنوز مشخص نیست که آیا این اسکلت می‌تواند به افراد مسن‌تر یا افرادی که به فعالیت‌های سخت فیزیکی مثل کارگران انبار مشغولند هم کمک کند یا خیر. تأیید این موضوع به زمان بیشتری احتیاج دارد. شاید در دهه بعدی بتوان به پاسخ دقیق‌تری برای این خواسته رسید.

مقاله اصلی

نمایش بیشتر

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دو × سه =

دکمه بازگشت به بالا