در آزمایشگاه‌ رباتیک دانشگاه ایالتی آریزونا چه می‌گذرد؟ از اسکلت بیرونی رباتیک تا ربات ‌های جمعی

۲۵ عضو هیئت علمی دانشگاه ایالتی آریزونا در حوزه رباتیک فعالیت دارند. ۷ نفر از این تعداد، اعتبار پژوهشی NSF CAREER را از بنیاد ملی ایالات متحده دریافت کرده‌اند. برخی از پژوهش‌های این آزمایشگاه از جمله پروتز دستی که حس می‌کند، به دنیای واقعی وارد شده است. برخی نیز همچون ربات‌های جمعی همچنان در مرحله پژوهش قرار دارد. در این مقاله به پروژه‌های در حال انجام آزمایشگاه رباتیک دانشگاه ایالتی آریزونا میپردازیم. با مجله‌ی فناوری‌های توان‌افزا و پوشیدنی همراه باشید.

افزایش کیفیت زندگی معلولان با اسکلت بیرونی رباتیک

دانیل اوکس (Daniel Aukes) استادیار دانشکده پلی تکنیک دانشگاه آریزونا، پروژه‌ی Kaiteki را سرپرستی می‌کند. حدود ۵۰ میلیون نفر از مردم آمریکا دارای انواعی از ناتوانی‌های حرکتی و معلولیت هستند که حرکت کردن آن‌ها را دچار مشکل می‌کند. خرید در فروشگاه‌ها، گشت و گذار در محله و عبور بدون کمک از فرودگاه‌ برخی از مواردی است که افراد دچار معلولیت در آنجام آن مشکل دارند. دانیل اوکس و چهار متخصص رباتیک دیگر بر پروژه اسکلت بیرونی رباتیک کار می‌کنند. این اسکلت بیرونی قابل خم شدن است و بر زانو و آرنج و کمر قرار می‌گیرد. گروه پژوهشی رویکرد سه‌گانه‌ای درباره اسکلت بیرونی دارند.: ۱) فراهم‌ کردن راه‌های جایگزین برای حمل بار ۲)امکان پیکربندی مجدد برای فعالیت‌های روزمره در محیط زندگی و محیط کار۳) یادگیری به همراه کاربر با هدف افزایش قابلیت استفاده از آن. افزون بر این، این گروه از الگوریتم‌های یادگیری ماشین برای یادگیری درباره کاربر استفاده می‌کنند.

آزمایشگاه‌ رباتیک دانشگاه ایالتی آریزونا

این گروه همچنین بر اسکلت بیرونی آرنج کار می‌کنند. این اسکلت بیرونی برای افرادی مناسب است که به دلیل آسیب دیدگی شدید اعصاب در کتف‌ها قادر به حرکت آرنج و دست خود نیستند.

آسان کردن فعالیت‌های کاری در محیط کار

در آزمایشگاه Human Machine Integration پژوهشگران به سرپرستی Tom Sugar متخصص اسکلت بیرونی رباتیک، در حال ساخت اسکلت بیرونی توان‌افزا هستند. این اسکلت بیرونی، بدن را در گرمای شدید خنک می‌کند؛ سرعت دویدن را افزایش می‌دهد. همچنین حمل کوله پشتی و بالا رفتن از دیوار را آسان می‌کند.

رباتیک جمعی

یکی دیگر از حوزه‌های پژوهش آزمایشگاه رباتیک، رباتیک جمعی (Swarm robotics) است. رباتیک جمعی به مجموعه ربات‌های کوچک می‌پردازد. از کاربردهای دسته ربات‌های کوچک می‌توان عملیات جستجو و امداد و نجات و همچنین نقشه‌برداری را نام برد. این گروه پژوهشی به موضوعات زیر میپردازد:

۱)حمله و نقل دسته جمعی ربات‌ها (collective transport): حمل و نقل دسته جمعی ربات‌ها به معنای همکاری مجموعه‌ای از ربات‌ها برای حمل و انتقال باری است که یک ربات به تنهایی توانایی حمل آن را ندارد.

۲)ناوبری بدون برخورد ربات‌ها (collision-free navigation): ناوبری بدون برخورد ربات‌ها به قابلیت فعالیت ربات‌های متحرک مستقل در محیط‌های پیچیده اشاره دارد.

۳)کنترل ربات‌های جمعی (swarm herding): کنترل ربات‌های دسته‌جمعی از روش هدایت گله (Shepherding) الهام گرفته شده است.

آزمایشگاه‌ رباتیک دانشگاه ایالتی آریزونا
Spring Berman استاد دانشکده مهندسی مکانیک در زمینه رباتیک جمعی فعالیت می‌کند

رابط انسان و ربات

با همکاری آزمایشگاه رباتیک با دانشکده سامانه‌های زیستی و سلامت، از فناوری رباتیک برای ارتباط با سیستم عصبی بدن انسان استفاده می‌شود. این گروه پروتز دست طراحی کردند. آن‌ها ایمپلنت عصبی در کتف فردی که دست چپ خود را در تصادف از دست داده بود قرار دادند. پروتز دست به ایمپلنت عصبی متصل می‌شود. با سیستم پروتز عصبی دست، امکان حس کردن فشار بر انگشت شست و احساس میزان باز بودن دست فراهم می‌شود.

رباتیک در توانبخشی

سکته‌ی مغزی از مهم‌ترین دلایل معلولیت طولانی مدت به شمار می‌آید. پیش ‌بینی می‌شود با کاهش مرگ و میر ناشی از سکته‌ی مغزی، تقاضا برای توانبخشی سکته مغزی افزایش می‌یابد. آزمایشگاه رباتیک در حال طراحی سامانه رباتیک توانبخشی به نام TRAIN است. این سامانه برای توانبخشی و ورزش درمانی بیماران کاربرد دارد. توانبخشی با کمک ربات به طور فزاینده‌ای در حال افزایش است. این روش سبب تکرار زیاد تمرین‌های فیزیوتراپی و حمایت پزشکان خواهد شد. بسیاری از مطالعات اثربخشی توانبخشی رباتیک را بیش از تمرین‌های رایج نشان داده‌اند.


بیشتر بخوانیم:

>>افزایش کیفیت جلسات توانبخشی با ترکیب واقعیت مجازی و رباتیک پزشکی
>>توانبخشی رباتیک و فناوریهای کمکی برای تحول در فیزیوتراپی
>>بهبود توانبخشی سکته مغزی با تلنگری به مغز


منبع:news.asu.edu

«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 *