اسکلت بیرونی برای همه: بررسی موضوعات مهم در طراحی اسکلت بیرونی(بخش سوم)

مطالعات مربوط به معلولیت، نگرشی که معلولیت را به معنی شکست انسان بیان میکند، به چالش کشیده است. در این مطالعات اسکلتهای بیرونی موضوع جدیدی برای تحقیق هستند. اسکلتهای بیرونی میتوانند شکلهای جدیدی از حرکت را برای کاربران محقق کنند. اما باید به گونه‌ای طراحی شوند با اکثریت کاربران سازگاری یابند. به این منظور در این سری از مقالات مجله فناوری‌های توان ‌افزا و پوشیدنی به عوامل مهم در طراحی یک اسکلت بیرونی اشاره خواهیم کرد.

توانبخشی با اسکلت بیرونیIndego
Indego Parker Hannifin Corporation @Shepherd Center

۴٫ نتایج آزمایش هاس اسکلت بیرونی

بخش زیر شامل سه محصول تجاری است: شرکتهای Ekso Bionics وIndego از آمریکا و Cyberdyne که در ژاپن مستقر است. با توجه به اطلاعاتی که به صورت آنلاین در دسترس هستند، شرکت EksoHealth بر آموزش راه رفتن، شرکت Indego بر درمان و HAL بر حوزه بهزیستی متمرکز است. Rewalk سرآمد بازار اسکلتهای بیرونی است. ربات Twiice از سوئیس و ربات MarsiBionics از اسپانیا به دلیل اینکه هنوز مورد بهره برداری قرار نگرفته اند مورد بررسی نیستند.

بررسی مشخصات اسکلت‌های بیرونی

در جدول ۱ به برخی از اطلاعات فنی دستگاه‌ها و کاربران پرداخته شده است.

اسکلت بیرونی اسکلت بیرونی اسکلت های بیرونی  
HAL Indego Ekso Bionics پارامتر
برای کاربرانی با بیماری‌های مزمن دستگاه HAL for Well-Being Lower Limb type Pro یک دستگاه مناسب بهبود کارکرد پایین تنه است. این اسکلت بیرونی برای کاربران در منزل درجه جدیدی از استقلال را به همراه دارد. توانبخشی با Indego با اسکلت بیرونی فعال پایین تنه انجام می‌شود. با این روش درمانگر تمرین‌های هدفمند و فشرده و راه رفتن زیاد را به بیمار تجویز می‌کند. EksoHealth برای بیماران و EksoWorks  برای کارگران است شرایط سلامت کاربر/کاربر هدف
سایز S:۱۵۰-۱۶۰ سانتیمتر، طول بالایی پا: ۳۶-۳۸ سانتیمتر، طول پایینی پا ۳۵-۳۸ سانتیمتر. سایزM:۱۶۰-۱۷۵ سانیتمتر، طول بالایی پا۳۸-۴۱ سانتیمتر، طول پایینی پا ۳۷-۴۱ سایز L: ۱۷۰-۱۹۰ سانیتمتر، طول بالایی پا۴۰-۴۵سانتیمتر، طول پایینی پا ۳۹-۴۵ سایز XL: ۱۷۰-۱۹۰ سانیتمتر، طول بالایی پا۴۰-۴۵سانتیمتر، طول پایینی پا ۳۹-۴۵ ۱۵۵-۱۹۱ سانتیمتر، حداکثر عرض لگن: ۴۲.۲ سانتیمتر، طول استخوان ران: ۳۵-۴۷ سانتیمتر ۱۵۲-۱۹۳ سانتیمتر قد مناسب کاربر
بین ۴۰ – ۱۰۰ کلوگرم حداکثر ۱۱۳ کیلوگرم حداکثر ۱۰۰ کیلوگرم وزن قابل پشتیبانی
نامشخص نامشخص نامشخص سن کاربر
شخصی شخصی یا کلینیکی EksoHealth برای تمرین گام برداشتن و EksoWorks برای کاهش خستگی هنگام کار بالای سر در خط تولید، مونتاژ و ساخت کارخانه‌ها کاربری هدف
S/M/L/X اندازه لگن: ۲۴-۴۲، دامنه بالایی پا: ۳۷-۴۹ سانتیمتر، دامنه پایینی پا: ۴۲ – ۵۵ سانتیمتر قابل تنظیم  
مدل دو پایی: ۱۴ کیلوگرم ، مدل تک پایی ۹ کیلوگرم شخصی: ۱۲ کیلوگرم، کلینیکی: ۱۸ کیلوگرم ۲۵ کیلوگرم، کاربر فقط وزن خود را احساس می‌کند وزن دستگاه
اندازه قسمت لگن: آقایان: ۲۸ -۳۶، بانوان۳۲-۴۰ نامشخص نامشخص ملاحظات مربوط جنسیت کاربر
بسته به توافق بسته به توافق نامشخص   هزینه

بررسی اطلاعات جدول ۱

از جدول ۱ نتایجی را میتوان استخراج کرد. مثلا  کاربران اکثر شرکتها را بیمارانی که مشکل جسمی دارند و افرادی که به عنوان راهنما در مجموعه مشغول به کار هستند، تشکیل میدهد. در رابطه با پارامتر وزن، مشاهده میشود که محدوده ی وزن برای محصولات دو شرکت HAL  و  Ekso صد کیلوگرم است. متوسط وزن یک مرد آمریکایی ۹۱ کیلوگرم است. اما حداکثر وزنی که Indego تحمل میکند ۱۱۳ کیلوگرم است. حداقل وزن هم میتواند مشکل ساز باشد. حداقل وزن مورد نیاز برای استفاده از HAL 40 کیلوگرم است.

اسکلت بیرونی HAL
Cyberdyne HAL

در رابطه با پارامتر قد، مشاهده میشود که حداقل قد کاربر برای استفاده از Cyberdyne ژاپنی، ۱۵۰ سانتی متر، برای Ekso Bionics 152 سانتی متر و برای Indego 155 سانتی متر است. بر اساس گزارش بررسی جمعیت جهانی میانگین قد مردم اندونزی با کمترین میزان نسبت به سایر مردم جهان ۱۵۷ سانتی متر است. در این صورت بسیار از مردم این کشور ممکن است در استفاده از این دستگاه‌ها دچار مشکل شوند. همچنین افرادی که دچار کوتاه قدی هستند به صورت بالاقوه نمیتوانند از دستگاه‌ها استفاده کنند.

کودکان و افراد قد بلند

اگر چه برخی از شرکت در حال تحقیق و آزمایش در رابطه با آرتروز کودکان هستند (برای مثال شرکت Hocoma خدماتی را در این رابطه ارائه میدهد)، اما در حال حاضر هیچگونه فعالیت چشمگیری در این رابطه انجام نمیشود. اکثر شرکتها پارامتر سن را در نظر نمیگیرند و عمدتا بر روی پارامتر طول استخوان ران و لگن متمرکز هستند. همچنین در استفاده از این دستگاه ها برای افراد قد بلند هم محدودیت وجود دارد. مثلا مردان هلندی به طور متوسط ۱۸۳ سانتی متر هستند و تنها دستگاه Cyberdyne است که تا قد ۲۰۰ سانتی متر را پوشش میدهند، در نتیجه کاربران هلندی تنها امکان استفاده از دستگاههای این شرکت را دارند.

Ekso Bionics

دستگاههای Ekso Bionics بیشترین وزن (۲۵ کیلوگرم) را در بین دستگاه های توانبخشی دارند. اما این شرکت در وب سایت خود تاکید دارد که کاربران تنها وزن خود را تحمل میکنند. همچنین وزن دستگاههای Indego 12 کیلوگرم است و در صورتی که برای اهداف پزشکی مورد استفاده قرار بگیرد، وزن آن تا ۱۸ کیلوگرم افزایش می‌یابد. بر اساس گزارشات وزن دستگاه‌های HAL، ۱۴ کیلوگرم است (دستگاه تک پا این شرکت ۹ کیلوگرم است) و تنها شرکتی است که محصولاتش امکان تنظیم سایز کفش را دارد. هچنین کاربران دستگاههای این شرکت میتوانند به تفکیک جنسیت سایز باسن خود را با دستگاه هماهنگ کنند که محدوده آن برای بانوان ۳۲-۴۰ سانتی متر و برای آقایان ۲۸-۳۶ سانتی متر است.

۵٫ گفتگو در مورد مشخصات فیزیکی کاربر اسکلت بیرونی

در این بخش در قالب یک نقد فمینیستی و از دیدگاه اجتماعی به بررسی اسکلتهای بیرونی میپردازیم. بر اساس نتایج میتوان سه پارامتر سن، قد و وزن را که بر چگونگی بهره مندی افراد از این فناوری تاثیر میگذارد، در نظر گرفت. همچنین توانایی اقتصادی افراد یکی دیگر از عوامل تعیین کننده است.

اسکلتهای بیرونی برای همه؟

قد و وزن دو پارامتر مهم در استفاده از اسکلتهای بیرونی است که میتواند منجر به محرومیت برخی از افراد شود. Wajcman در مقاله ای مینویسد، کارگران مرد در گذشته از توانایی های جسمی و فنی خود در طراحی ماشین آلات و کارهای مکانیکی استفاده میکردند، تا این ویژگی خود را به عنوان برتری نسبت به بانوان معرفی کنند.

Indego
Indego

در حال حاضر اتفاقی مشابه در طراحی و ساخت اسکلتهای بیرونی رخ داده است. برای مثال محدوده وزنی که برای استفاده از این فناوری در نظر گرفته شده، بهره مندی از آن را از افرادی که در این محدوده نیستند سلب میکند. طراحان باید همه شرایط و وضعیتهای جسمی کاربران را در نظر داشت باشند. یکی از مهمترین آنها قدرت بدنی کاربران است.

در صورتی که این پارامتر نادیده گرفته شود بخشی از مردم قادر به استفاده از این فناوری نیستند. برای مثال ممکن است بخشی از کارگران صنت از این امکان محروم شوند و یا در زمینه توانبخشی برای بیماران مشکل ساز شود. اگر چه فناوری اسکلتهای بیرونی به تحقق اهداف پزشکی شخصی کمک میکند اما نیاز به این فناوری را برای شرایط دیگر نیز برجسته میکنند. در هر صورت طراحی و ساخت اسکلتهای بیرونی باید به گونه ای باشد که همه افراد نیازمند به این فناوری به طور یکسان و عادلانه امکان بهره مندی از آن را داشته باشند.

محدوده وزنی دستگاه و کاربر عاملی برای موفقیت فناوری اسکلت بیرونی

برای موفقیت فناوری اسکلتهای بیرونی نتها وزن خود این دستگاهها اهمیت دارد بلکه محدوده وزنی کاربر نیز حائز اهمیت است. همانطور که در مقایسه مشاهده میشود، وزن کاربران این دستگاهها میبایست در محدوده ۴۰ تا ۱۱۳ باشد که در غیر این صورت، امکان استفاده از آن را نخواهند داشت. این مسئله مشکل ایجاد میکند. زیرا در جوامع معاصر مسائلی مختلفی با محوریت وزن انسانها ایجاد شده است. سوء تغذیه و گرسنگی منجر به مشکلات بهداشتی همه گیر در جنوب جهان شده و شمال جهان با مشکلات چاقی و اضافه وزن روبرو است. هر دو روند رو به رشد هستند و به خودی خود میتواند فرایند توانبخشی به کمک اسکلتهای بیرونی را با مشکل مواجه کنند. ساخت اسکلتهای بیرونی که از وزنهای بالاتر پشتیبانی کند منجر به بالا رفتن وزن خود دستگاه میشود و ممکن است کاربرانی که بازوان ضعیفی دارند قادر به استفاده از آن نباشند.

هزینه و قیمت یک اسکلت بیرونی

مورد دیگری که میتواند مشکل ساز باشد، قیمت اسکلتهای بیرونی است. قیمت این دستگاه از ۳۰ هزار تا ۲۰۰ هزار دلار است که در این صورت بیمارانی که در کشورهای تازه توسعه یافته زندگی میکنند را با مشکل مواجه میکند. اگر چه ممکن است مراکز درمانی و توانبخشی چنین خدماتی را ارائه دهند که در این صورت نیز محدودیتهای وجود خواهد داشت. این واقعیتی غیر قابل انکار است که افراد محروم جوامع دائما از منافع فناوری بی بهره میمانند.

در برخی از اقتصادهای سرمایه داری تنها ثروتمندان قادرند در هنگام شیوع یک بیماری جان سالم به در ببرند و در چنین جوامعی افراد فقیر توان تهیه امکانات درمانی را ندارند و در بدترین حالت جان خود را از دست میدهند. از طرفی در جوامعی مانند کشورهای اروپای شمالی که مساوات اجتماعی برقرار است، دولت وظیفه دارد امکانات بهداشتی و درمانی را برای همه افراد جامعه مهیا سازد. با این حال به دلیل اینکه فناوری اسکلتهای بیرونی ذاتا فناوری گرانی است، بیماران نمیتوانند به صورت شخصی آن را در اختیار داشته باشند. همچنین استفاده از این فناوری بازتاب کمی در جوامع داشته است.

Hocoma
Hocoma

تاکید بر طیف خاصی از کاربران در ساخت اسکلت بیرونی

یک مسئله اساسی این است که آیا میان تولید کنندگان این فناوری رقابت کافی برای تامین نیاز بازار با قیمت مناسب وجود دارد یا خیر. در حال حاضر تولید کنندگان تنها بر کاربران خاصی که در اقلیت قرار دارند متمرکز هستند. آیا برخی از شرکتهایی که تنها برای کودکان اسکلتهای بیرونی تولید میکنند، میتوانند در رقابتی سالم با دیگر تولید کنندگان این حوزه، راه حلی مقرون به صرفه ارائه دهند؟ همچنین ملاحظات دیگری نیز وجود دارد که ممکن است تولید کنندگان خصوصی نتوانند از پس فناوری در حال توسعه ای که کل بازار را پوشش میدهد، بربیاییند. برای مثال دستگاه باید از زبان افرادی که ممکن است به زبان رسمی آن جامعه صحبت نمیکنند پشتیبانی کند و این در حالی است که شاید توسعه دهندگان و طراحان آن دستگاه از منابع کافی برای رفع این نیاز برخوردار نباشند.

تبعیض در فن آوری و محرومیت کاربران

جهت گیری های فناوری منعکس کننده این است که چگونه فناوری روشها و دانش اجتماعی را در بردارد. اگر چه نمیتوان ادعا کرد که فناوری اسکلتهای بیرونی توسط قدرت و منافع مردانه ایجاد شده است اما تعصبات جنسیتی خاصی در آن مشاهده میشود. با مراجعه به تکنولوژیستهای فمینیستی،Berg و  Lie این سوال مطرح میشود که آیا اسکلتهای بیرونی جنسیت دارند؟ این سوال به خود ربات اشاره ندارد بلکه هدف از طرح این سوال این است که آیا مختص گروه جنسیتی خاصی ایجاد شده است.

در ابتدا باید دید کاربر کیست و آیا شرایط خاصی از قبیل وزن و قد مورد تایید برای استفاده از این فناوری را دارد یا خیر. در صورت نداشتن چنین شرایطی نمیتواند از این فناوری استفاده کند. معلولین در جوامع تنها معلول نیستند، بلکه طیف گسترده ای از هویتهای دیگر را نیز در اختیار دارند. چطور میتوان این هویتها را نادیده گرفت و باعث بروز تبعیض و محرومیتهای مضاعف شد؟ آیا کاربران اسکلتهای بیرونی بیش از پیش شرایط زندگی خود را تحت کنترل دارند؟ آیا در فرایند طراحی محصول، کاربران نیز در نظر گرفته میشوند؟

با حذف معیارهایی که باعث محرومیت از فناوری میشوند، افرادی بیشتری فرصت این را خواهند داشت تا مجددا توانایی راه رفتن به دست آورند. با نگاهی به این معیارها که منجر به ورودی دشوار به فناوری شده میتوان متوجه شد که جامعه هدف آن چه کسانی هستند.

کاربران اسکلت بیرونی با خصوصیات مشترک

برای درک بهتر کاربران اسکلتهای بیرونی بهتر است هر یک را به عنوانی فردی با ویژگی های منحصر بفرد دید. مردم جامعه از لحاظ خصوصیات مادی و معنوی بسیار متنوع هستند. برای توسعه و استفاده مناسب از این فناوری باید دست اندکاران آن از تمامی این خصوصیات آگاه باشند. اما به نظر میرسد که این گونه نیست و فناوری با کاربرانش مانند یک جعبه سیاه برخورد میکند. ورودی و خروجی مشخص است اما ویژگیهای درون جعبه در نظر گرفته نشده است. در جدول ۲ لیستی از معیارهای طراحی آورده شده که طراحان و تولید کنندگان میتوانند برای ساخت رباتهایی که به صورت فراگیر مورد استفاده قرار بگیرند، مدنظر داشته باشند.

جدول ۲

راه حلویژگی
ساخت دستگاهی برای افراد خیلی بلند قد، خیلی کوتاه قد یا افرادی با سندرم کوتاه‌قامتی یا dwarfism و کودکان ملاحظلات مربوط به قد
اطمنیان از تناسب اسکلت بیرونی برای وزن‌های خیلی زیاد یا خیلی کم. این مورد بسیار مهم است زیرا کاربران ویلچرنشین به علت کم تحرکی دچار چاقی می‌شوند. ملاحظلات مربوط به وزن
دقت کنید که افرادی که کوررنگی قرمز-سبز دارند باید بدون نگرانی از فشار دادن دکمه‌ای با رنگ اشتباه از دستگاه استفاده کنند. پس کلید‌های دستگاه باید طراحی مناسب داشته باشند. برای افراد نابینا کلید‌های پترن دار و بازخورد صوتی لازم است. ملاحظلات مربوط به همبستگی پارامترها
پوشیدن دستگاه باید با حداقل تلاش ممکن از جانب کاربر در قسمت بالاتنه صورت گیرد. در این صورت افرادی با اختلالات جزئی بالاتنه و اختلالات اساسی پایین تنه از دستگاه سود خواهند برد. کارایی دستگاه
دقت کنید که باید از تفاوت فیزیکی بدن بانوان و آقایان آگاه باشید. طرح نهایی نباید حاصل کار گروهی متشکل مردان باشد. در این صورت اسکلت بیرونی حاصل برای بانوان کارایی کافی را ندارد. برای پوشش دادن طیف مناسب کاربران گروه طراحی نیز باید از تنوع کافی برخوردار باشد. ملاحظلات مربوط به جنیست کاربر
افرادی از طبقات مختلف اجتماع رویکرد متفاوتی در مقابل فناوری دارند. نرخ پذیرش در نقاط مختلف جهان متفاوت است. فناوری کاربردی و موثر در یک نقطه ممکن است در نقطه‌ای دیگر پذیرفته نشود. برای احترام به ویژگی‌های فرهنگی مختلف از دیدگاه‌های فرهنگی مختلف دستگاه خود را بررسی کنید. در این صورت ارزش‌های فرهنگی مخاطبان را بهتر درک خواهید کرد. ملاحظلات فرهنگی
دقت کنید که در نظر گرفتن ملاحظات بسیار در مورد یک گروه خاص از مخاطبین، به معنی کنار گذاشتن گروهی دیگر است. پس به ویژگی‌های گروه‌های اقلیت جامعه خود اهمیت دهید. ویژگی های جامع

محدودیتها و مطالعات بیشتر

اطلاعات محدودی در خصوص اسکلتهای بیرونی در دسترس عموم قرار دارد. اکثر شرکتهای بین المللی اطلاعات خاصی را بر روی اینترنت منتشر نکرده اند. علاوه بر این، تنها چند شرکت در حال توسعه اسکلتهای بیرونی هستند و اطلاعات مربوط به این حوزه تنها در اختیار آنها است. مطالعات آینده ممکن است فناوری اسکلتهای بیرونی را به حوزه هایی جدیدی مانند کمک به افراد در جابجا کردن و حمل اجسام و به عنوان ابزاری فرعی برای کاهش خستگی کارگران سوق دهند.

اسکلت بیرونی ReWalk
ReWalk

نتیجه گیری و توصیه های بیشتر

با اعمال معیارهای سختگیرانه، طیف گسترده ای از مردم جامعه که نیازمند دریافت منافع این فناوری هستند، محروم میشوند. برای این که این فناوری در اختیار همه قرار گیرد، تولید کنندگان باید فراتر از بازار هدف خود فکر کنند زیرا فناوری اسکلتهای بیرونی از این پتانسیل بالاقوه برخوردار است.


بیشتر بخوانیم:
اسکلت بیرونی برای همه: بررسی موضوعات مهم در طراحی اسکلت بیرونی(بخش نخست)
اسکلت بیرونی برای همه: بررسی موضوعات مهم در طراحی اسکلت بیرونی(بخش دوم)

ایجاد روشی جدید برای بررسی تناسب اسکلت های بیرونی رباتیک با بدن انسان
معرفی ارتز های مناسب درمان و توانبخشی بیماران فلج مغزی (بخش دوم)


منبع: degruyter

«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 *