اسکلت بیرونی گروه Hermes برای شرکت در رقابت Cybathlon2020

گروه Hermes متشکل از دانشجویان یونانی IEEE در حال توسعه یک اسکلت بیرونی فعال برای افراد دارای معلولیت است. هدف این گروه ایجاد یک اسکلت بیرونی برای کمک به معلولین است تا زندگی آنها بهتر و آسان‌تر شود. پس از یک سال کار روی این پروژه، گروه آماده گام بزرگ بعدی است تا در CYBATHLON 2020 به همراه کاربر خود، Modestos Kapinas شرکت کند. Region 8 Today، گفتگوی جالبی با اعضای این گروه داشته است. با مجله فناوری‌های توان‌افزا و پوشیدنی همراه باشید.

R8T: اسکلت بیرونی چیست و چگونه کار می‌کند؟

اسکلت بیرونی فعال یک دستگاه متحرک پوشیدنی است که توسط ترکیبی از سامانه‌ها و فناوری‌ها کار می‌کند و به حرکت اندام کمک می‌کند تا قدرت و استقامت بیشتری داشته باشد. معمولاً از موتورهای برقی، سامانه‌های کنترلی و مدیریت انرژی تشکیل شده و از منبع تغذیه (باتری) نیرو می‌گیرد.

اسکلت‌های بیرونی برقی در زمینه‌های پزشکی، نظامی، غیرنظامی یا صنعتی استفاده می‌شوند. هدف اصلی آنها ارائه مزایای مکانیکی و حرکتی به کاربران است. منبع تغذیه (معمولاً باتری) انرژی لازم موتورهای الکتریکی را تأمین می‌کند. موتورها توسط یک سامانه کنترل می‌شوند که به آنها می‌گوید چه کاری را چگونه انجام دهند. حسگرها در موقعیت‌های مختلف برای اندازه‌گیری و برقراری ارتباط با سیستم اصلی، برای تنظیمات، هشدارها و اطلاع کاربر از پایداری دستگاه، قرار می‌گیرند.

R8T: چه چیزی اسکلت بیرونی Hermes را از دیگران متمایز می‌کند؟

سامانه مدیریت باتری گروه Hermes

اسکلت بیرونی Hermes یک اسکلت بیرونی رباتیک پوشیدنی است که از مواد ساده (قطعات چاپ سه بعدی) و اجزای شناخته شده (برای نمونه آردوینو) ساخته شده و مدولار است (برای هر کاربر، با هر سن، قد و وزن مناسب است). هدف اصلی دستگاه ما این است که به افراد مبتلا به پاراپلژی کمک کنیم تا بایستند، روی انواع سطوح قدم بردارند، از پله‌ها بالا و پایین روند و به طور کلی موجب تسهیل فعالیت‌های روزانه معلولان شود. این اسکلت بیرونی با ۴ سامانه حرکتی اصلی کار می‌کند، توسط موتورهای MAXON حمایت می‌شود، آنها توسط یک رزبری‌پای کنترل می‌شوند (رزبری‌پای یک رایانه با اندازه کوچک و ارزان است). این سامانه می‌تواند حرکات کاربر را با حسگرهای مختلف حس کند. حسگرها توسط یک آردوینو کنترل می‌شوند (آردوینو یک مادربرد متن باز ساده با میکروکنترلر داخلی و ورودی ‌یا خروجی‌ها است).

کنترل حرکت اسکلت بیرونی از طریق یک کنترلر کوچک و یک عصا انجام می‌شود. شبیه‌سازی‌های لازم با استفاده از نرم‌افزار MathWorks انجام شده است. افزون بر این، از طریق حسگرها و سامانه‌های کنترلی، حداکثر عملکرد و امنیت را برای کاربر تضمین می‌کنیم. همه این‌ها با پتانسیل به روزرسانی سخت افزار (برد و موتور)، نرم افزار (بهبود سیستم عامل که به طور خاص توسط ما برای این برنامه طراحی شده است) و سطح عملکردی (ویژگی‌های بیشتری مانند تراز خودکار) توسعه یافته‌اند.

اسکلت بیرونی Hermes به دلیل طراحی، سادگی، ظرافت و مدولار بودن بی‌نظیر است.

طراحی نمونه اولیه اسکلت بیرونی گروه Hermes

قابل تنظیم است، به این معنی که می‌تواند با مشخصات جسمی هر فرد (قد و وزن) سازگار باشد. این ساختار برای استفاده سبک، بادوام و راحت است.

R8T: اسکلت بیرونی چگونه زندگی یک شخص پاراپلژیک را تغییر می‌دهد؟

زندگی یک فرد معلول با کمک اسکلت بیرونی به طور قابل توجهی بهبود می‌یابد. کارهای روزانه مانند بالا و پایین رفت از پله‌ها راحت می‌شود. آنها می‌توانند کارهای روزمره خود را به طور مستقل انجام دهند. این امر بر ورزش و سلامتی کاربر تأثیر دارد، زیرا گردش خون عادی‌تر شده و خطر ترومبوز کاهش می‌یابد. افزون بر این، زخم‌های فشاری به حداقل می‌رسند، که خطر اصلی برای افراد پاراپلژیک است. همچنین با داشتن توانایی اجتماعی شدن و شروع زندگی عادی، کاربر را دوباره به جامعه باز می‌گرداند.

R8T: آیا پوشیدن این اسکلت بیرونی دشوار است؟

به هیچ وجه. هر اسکلت بیرونی روش خاصی برای پوشیدن دارد. به طور دقیق‌تر در مورد اسکلت بیرونی ما، موقعیت شروع دستگاه در حالت نشسته است. به طوری که هر کاربر با داشتن صندلی چرخدار بدون کمک خاصی قابل انتقال به این اسکلت بیرونی است. کاربر با تسمه‌های Velcro که به زانوها، ران‌ها، باسن و قفسه سینه متصل می‌شود بهتر درون دستگاه قرار می‌گیرد. همچنین دکمه هایی برای پایداری بهتر و امنیت کاربر وجود دارد. پس از بستن تسمه‌ها، کاربر آماده است تا دستگاه را از طریق یک عصای اصلاح شده که به دستگاه متصل است، راه‌اندازی کند.

R8T: برنامه آینده گروه Hermes چه خواهد بود؟

پس از نخستین نمونه اولیه، این اسکلت بیرونی در رقابت Cybathlon 2020 شرکت خواهد کرد. این اسکلت بیرونی در آزمایشگاه ما که فضای لازم برای آموزش کاربر در دسترس است آزمایش می‌شود تا ببینیم اسکلت بیرونی در عمل چگونه رفتار می‌کند. پس از آن سناریوهای بسیاری ساخته می‌شود.

در زندگی روزمره ما، هر فرد برای پیشرفت شخصی و حرفه‌ای برنامه‌ای دارد. برخی به دنبال مدرک کارشناسی ارشد در اروپا هستند و برخی دیگر آرزوی ایجاد یک استارتاپ را دارند. ما یک دستگاه کاربردی می‌سازیم که می‌تواند زندگی دیگران را بهبود بخشد. اسکلت بیرونی Hermes همیشه چراغی خواهد بود که به ما یادآوری می‌کند چه کسی هستیم و چه کاری انجام می‌دهیم. ظاهراً نسل جدیدی از مهندسان آماده ساخت نسل دوم خواهند بود که دارای ویژگی‌های جدیدی است.


در همین زمینه بخوانید:

>> آشنایی با اسکلت های بیرونی سری Paexo شرکت Ottobock

>> آزمایش عملی H-MEX اسکلت بیرونی هیوندای


منبع: region8today.ieeer8.org

«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 *