گامی به سوی استقلال بیشتر با اسکلت بیرونی TWIICE One

نسخه جدید سامانه کمکی TWIICE نه تنها سبک‌تر، راحت‌تر و قدرتمندتر است بلکه بیماران میتوانند خود آن را بپوشند و استفاده کنند. این به معنی استقلال بیشتر بیماران است. این اسکلت بیرونی توسط قهرمان دوچرخه دستی Silke Pan آزمایش شده است. با مجله فناوری‌های توان‌افزا و پوشیدنی همراه باشید.

Silke Pan در حال بالا رفتن از پله‌ها با کمک اسکلت بیرونی TWIICE One ©Alain Herzog/EPFL

Silke Pan، یک آکروبات باز بوده که توانایی استفاده از پاهای خود را پس از یک سانحه بند بازی از دست داده است. وی با استفاده از قدرت قابل توجه بازو می‌تواند خود را از صندلی چرخدار خارج کند و روی چهارپایه بنشیند. او اکنون بر روی دستگاهی شامل دو پا که از فیبر کربن و آلومینیوم ساخته شده است قرار می‌گیرد. Pan با دقت پاهای خود را داخل دستگاه قرار می‌دهد. تسمه‌ها را اطراف پاهایشان محکم می‌کند و بسته باطری را بر پشت خود قرار می‌دهد. با کمک عصاهایی که برای حفظ تعادل فراهم شده است خود را روی پاها می‌کشاند و می‌ایستد. سپس، به لطف آخرین نسخه اسکلت بیرونی TWIICE راه می‌رود.

Pan سوئیسی پس از سانحه بند بازی قهرمان دوچرخه دستی (handcycling) شد. او از سال ۲۰۱۶ با آزمایشگاه سامانه‌های رباتیک LSRO) EPFL)  برای توسعه اسکلت بیرونی پایین تنه TWIICE همکاری کرد. این اسکلت بیرونی به بیماران پاراپلژیک کمک می‌کند دوباره راه بروند. دانشمندان با کمک Pan توانستند یک ساختار رباتیک توسعه دهند که به طور کامل از وزن بدن انسان حمایت و گام‌های شخص را هدایت می‌کند. اسکلت بیرونی TWIICE جایگاه چهارم را در رقابت‌های Cybathlon 2016 در زوریخ و مدال طلا را در Cybathlon 2017 در Dusseldorf به دست آورد.

پیشرفت حیاتی

در سال ۲۰۱۸، دو سال پس از توسعه اسکلت بیرونی اولیه، دانشمندان یک نسخه جدید به نام TWIICE One معرفی کردند. Pan می‌گوید: «این اسکلت بیرونی نازک‌تر، سبک‌تر و کارآمدتر است. مهمتر از همه اینکه به ما استقلال بیشتری می‌دهد». این به این دلیل است که بیماران هم اکنون می‌توانند خود اسکلت بیرونی را پوشیده و حرکت کنند. این ارتقای استقلال یک گام مهم برای Pan است. اگرچه تقریباً همیشه به دلیل ایمنی کسی را در کنار خود دارد.

TWIICE One، همانند نسخه پیشین، دارای دو موتور الکتریکی در هر پا است که مفصل ران و زانو را حرکت می‌دهند. اما در طراحی جدید، محرک‌ها با ساختار اصلی ادغام شده است. این موجب دست و پا گیری کمتر و دستکاری راحت‌تر آن شده است. همچنین طراحی جدید دو برابر گشتاور بیشتر ارائه می‌دهد و نصف حجم نسخه پیشین را دارد.

با این حال، این اسکلت بیرونی نیز همان وزن ۱۶ کیلوگرم و همان عمر باتری سه ساعته را دارد. یک دستگاه کنترلی در یکی از عصاها به بیماران اجازه می‌دهد تا از میان سه سرعت برای راه رفتن و بالا و پایین رفتن از پله‌ها یک حالت را انتخاب کنند. Pan می‌گوید: «راه رفتن نیاز به قدرت کمتری دارد، اما شما هنوز هم نیاز به تمرکز نسبتاً سخت برای حفظ تعادل خود دارید».

آزمایش‌های امید بخش

دو شرکت با EPFL در توسعه نمونه اولیه همکاری کرده‌اند. Olivier Pajot، مدیر شرکت Sonceboz می‌گوید: «این پروژه با همکاری LSRO و گروه پژوهشی TWIICE ما را برای ایجاد محرک‌های قدرتمند و در عین حال فوق‌العاده جمع و جور برای حرکت اسکلت بیرونی به چالش کشید. راهکاری که ما مطرح کردیم در نسخه جدید بکار رفته است. پیش از این نیز نتایج امید بخشی در آزمایش‌های اولیه به دست آوردیم».

Jonathan Brossard، مدیر عامل Fischer Connectors، سازنده رابط‌های با کارایی بالا، می‌گوید: «ما مفتخریم که از سه سال پیش تاکنون با LSRO و گروه پژوهشی TWIICE در توسعه اسکلت بیرونی همکاری داریم. این پروژه برای ما بسیار مهم است زیرا می‌تواند زندگی روزمره مردم را بهبود بخشد. همچنین نشان می‌دهد که چگونه ما قادر به ایجاد برنامه‌های کاربردی جدید برای رابط‌ها هستیم. و سامانه‌ها را به طور مشترک برای مشتریانمان توسعه می‌دهیم که می‌تواند کیفیت زندگی هزاران نفر را افزایش دهد».

یک استارت‌آپ و ۲۰۲۰ Cybathlon

Mohamed Bouri، رئیس پروژه تحقیقاتی LSRO، می گوید: «اکنون ما باید فناوری خود را به آزمایش بگذاریم و راهی برای دسترسی بیشتر مردم به این نوع سامانه‌های کمک حرکتی پیدا کنیم». Tristan Vouga، دانشجوی دکترا می‌افزاید: «ما باید ثبات و راهکار این سامانه را آزمایش کنیم و بهبود استقلال و توانایی بیماران را در زندگی روزمره بررسی کنیم». همچنین دانشمندان می‌خواهند تجربه کاربران TWIICE را بهبود بخشند. برای نمونه روش‌های راه رفتن یکپارچه و حسگرهایی که می‌تواند موانع را در مقابل بیمار تشخیص دهد.

گام بعدی برای این گروه توسعه و عرضه این فناوری به بازار است. آنها در حال ایجاد یک استارت‌آپ با نام TWIICE برای تولید و فروش اسکلت‌های بیرونی هستند. در حال حاضر این اسکلت‌های بیرونی به صورت سفارشی ساخته می‌شوند. هدف، دسترسی هر چه بیشتر مردم نیازمند به چنین سامانه‌های کمکی است. در مورد مسابقات آینده نیز این گروه قصد دارد در رقابت‌های ۲۰۲۰ Cybathlon شرکت کند.


بیشتر بخوانیم:

>>Project MARCH : طراحی اسکلت بیرونی توسط دانشجویان دانشگاه صنعتی دلفت

>>آشنایی با هشت اسکلت بیرونی پیشتاز در دنیا


منبع: actu.epfl.ch

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

پاسخی بگذارید

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