توسعه یک ارتز هوشمند برای جلوگیری از آسیب به کمر و ستون فقرات

در بیشتر مواقع دلیل بیماری کارگران و غیبت آنها در محل کار ابتلا به کمر درد است. کمر درد به طور مکرر کارکنان بخش تدارکات، تولید و خدمات را، جایی که الگوهای حرکتی شدید بخشی از روال کاری روزمره است، تحت تأثیر می‌گذارد. پژوهشگران Fraunhofer در تلاش برای جلوگیری از مشکلات و آسیب به کمر، ErgoJack را ارائه داده‌اند. ErgoJack یک ارتز نرم و هوشمند است که با تشخیص آنی الگوی حرکت، از کارگران حمایت و آنها را به اصلاح وضعیت خود تشویق می‌کند. با مجله فناوری‌های توان‌افزا و پوشیدنی همراه باشید.

توسعه یک ارتز هوشمند برای جلوگیری از آسیب به کمر و ستون فقرات

Fraunhofer IPK

یک جوشکار ساعت‌های طولانی را روی یک جزء وقت صرف می‌کند. درد پشت با این نوع وضعیت تحت فشار، اجتناب ناپذیر است. آسیب دائمی مانند فرسایش زودرس ستون فقرات در افرادی که این نوع کار را سال‌ها انجام می‌دهند و شرایط مناسب ارگونومیک را نادیده می‌گیرند، غیرمعمول نیست. این اتفاق برای کارگرانی که اغلب مجبور به بلند کردن اجسام سنگین هستند نیز دور از ذهن نیست. پژوهشگران مؤسسه Fraunhofer در بخش تولید سامانه و طراحی فناوری IPK و قابلیت اطمینان و ادغام میکرو IZM در برلین، ارتز هوشمند ErgoJack را برای کاهش فشار و تشویق کارگران به اصلاح وضعیت خود هنگام انجام کارهای فیزیکی شدید توسعه داده‌اند. این گروه پژوهشی با توسعه یک سامانه پوشیدنی رباتیک و مدولار به دنبال کاهش خطر آسیب کارگران است.

تمایز میان حرکات ارگونومیک و غیرارگونومیک با تجزیه و تحلیل آنی

Henning Schmidt دانشمند مؤسسه Fraunhofer IPK گفت: «ویژگی متمایز این ارتز بالا تنه نرم، تجزیه و تحلیل فوری و آنی حرکت است. الگوریتم‌های توسعه یافته مبتنی بر یادگیری ماشین و هوش مصنوعی، ارگونومی را تحلیل می‌کند. این ویژگی ErgoJack را از دیگر اسکلت‌های بیرونی تجاری موجود متمایز می‌کند. اسکلت‌های بیرونی ربات‌های پوشیدنی هستند که به طور ذاتی و بنابر اصول عملیاتی خود، همه نوع حرکاتی را تقویت می‌کنند. حتی حرکات غیر ارگونومیک و تنها بار روی کاربر را از یک بخش به بخش دیگر منتقل می‌کنند».

در مقابل، ارتز ErgoJack با تحلیل حرکت بین حرکات ارگونومیک و غیر ارگونومیک تمایز قائل می‌شود. در صورت دریافت وضعیت یا حرکاتی که به سلامت کاربر آسیب می‌رساند، در همان زمان با ارتعاش به کاربر هشدار داده می‌شود. زمان تجزیه و تحلیل و مقایسه الگوهای حرکتی آموزش داده شده با حرکت واقعی کاربر تنها چند صد میلی ثانیه است. حسگرهای حرکتی روی شانه، پشت و ران قرار می‌گیرند.

حسگرهای حرکتی تنها مدارهای داخلی این ارتز نیستند. این جلیقه دارای بخش الکترونیکی کوچکی از جمله یک کنترلر جاسازی شده، یک ماژول ارتعاش و یک باتری قابل شارژ است. به طور خلاصه وظیفه Fraunhofer IZM توسعه قطعات الکترونیکی کوچک و منعطف و وظیفه Fraunhofer IPK طراحی لایه‌های سامانه، رابط سامانه و انسان، سیستم مکانیکی، الکترونیکی و نرم‌افزار شامل الگوریتم یادگیری ماشین و هوش مصنوعی است. داده‌ها بر روی جلیقه پردازش می‌شوند. Schmidt می‌گوید: «الگوریتم زمان واقعی نیاز به محاسبات پیچیده‌ای دارد و باید بسیار قابل اعتماد باشد. اما یک مجموعه داده بسیار کوچک برای آموزش سیستم کافی است». دانشمندان Fraunhofer IZM در حال حاضر بر روی ادغام الکترونیک و حسگرها با نسخه پارچه‌ای ارتز کار می‌کنند تا بتوان آن را بدون نیاز به جدا کردن اجزا شست.

موجود در نسخه‌های مختلف و در همه اندازه‌ها

در نهایت مشتریان می‌توانند بین یک جلیقه صرفاً از پارچه ساخته شده و یک نسخه با مدارات داخلی انتخاب کنند. یکی دیگر از انواع سامانه فعلی از پشت و ران حمایت می‌کند. بریس این نمونه دارای کوچکترین سطح مورد نیاز برای حمایت از بدن است. این نوع دارای یک مفصل جانبی قفل شونده روی قسمت ران است و می‌تواند گشتاور این مفصل را از پشت به پاها منتقل کند. این مکانیزم کارگر را قادر می‌سازد تا هم در حالت ایستاده و نشسته وظایف خود را انجام دهد.

توسعه یک ارتز هوشمند برای جلوگیری از آسیب به کمر و ستون فقرات

Fraunhofer IPK

ErgoJack برای استفاده در طیف گسترده‌ای از صنایع مناسب است. همانطور که آزمایش‌های موفق در صنعت خودرو نشان داده شده است، مزایایی برای پرسنل تدارکات و تولیدی به همراه دارد که باید بسته‌های سنگین را جابجا کنند و یا در زمان جوشکاری به مدت طولانی تحت فشار قرار گیرند.

یک نمونه از این جلیقه هوشمند از یکم تا پنجم آوریل ۲۰۱۹، در نمایشگاه Hannover Messe، بزرگترین نمایشگاه و رویداد صنعتی جهان در هانوفر به نمایش در خواهد آمد.

توسعه یک ارتز هوشمند برای جلوگیری از آسیب به کمر و ستون فقرات

Fraunhofer IPK


بیشتر بخوانیم:

>>استفاده از اسکلت بیرونی برای کارهایی که نیازمند مغز انسان و قدرت ربات است

>>اسکلت بیرونی چگونه به حفظ سلامت کاربران عادی و بهبود بیماران کمک می‌کند؟ (بخش دوم)

>>کاهش آسیب به کارگران خط تولید کارخانه ها با اسکلت بیرونی


منبع: .fraunhofer.de

«استفاده و بازنشر مطالب تنها با ذکر لینک منبع و نام (مجله فناوری‌های توان‌افزا و پوشیدنی) مجاز است»

پاسخی بگذارید

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