در سال‌های اخیر، رباتیک سیستم‌های پیشرفته‌تری را معرفی کرده که می‌تواند فرصت‌های هیجان‌انگیز جدیدی را برای جراحی، توانبخشی و مراقبت‌های بهداشت و درمان باز کند. این سیستم‌های رباتیک در حال حاضر به بهبود کیفیت زندگی بسیاری از افراد دارای معلولیت و همچنین بیمارانی که دچار آسیب‌های فیزیکی شده‌اند یا تحت اقدامات پزشکی قرار گرفته‌اند، کمک می‌کنند.
محققان دانشگاه Chung-Ang در کره جنوبی اخیرا ربات پوشیدنی جدیدی را معرفی کرده‌اند که به طور خاص به انسان‌هایی که به دلیل افزایش سن، ضعف عضلانی، جراحی یا شرایطی خاص در راه رفتن مشکل دارند، کمک می کند. این ربات در مقاله‌ای منتشر شده در Science Robotics، نشان داده است که تعادل را بهبود می‌بخشد و در عین حال انرژی صرف شده در هنگام راه رفتن -به اصطلاح هزینه متابولیک- را کاهش می‌دهد.
گیوک لی، یکی از محققان این مطالعه، به وبسایت خبری Tech Xplore گفت:«مقاله اخیر ما عمدتاً از این موضوع الهام گرفته شده است که بیشتر ربات‌های پوشیدنی برای کمک راه رفتن تنها بر حرکات در صفحه میانی(Sagittal) تمرکز کرده‌اند. با این حال، راه رفتن ذاتاً یک فعالیت سه بعدی است و حرکات صفحه‌های دیگر نیز به همان اندازه حیاتی هستند.
برخلاف دیگر سیستم‌های رباتیک برای کمک به دورکردن لگن(Abduction) که در گذشته پیشنهاد شده بود، رباتی که توسط لی و همکارانش ساخته شده بود روی صفحه عرضی(Frontal) تمرکز می‌کند. این قسمت جلویی بدن انسان است که از حرکات دیگر پشتیبانی می‌کند و پایداری جانبی را در هنگام راه رفتن فراهم می‌کند.
میونگی کیم، یکی از نویسندگان مقاله، می‌گوید: “تحقیقات به طور سنتی، در مورد حرکت راه رفتن، حرکت رو به جلو و تعادل جانبی را به عنوان عملکردهای جداگانه در نظر می‌گیرند. تنها اخیراً کمک حرکت جلو-عقب به دلیل سهم آن در پایداری جانبی مورد تایید قرار گرفته است. با این حال، برعکس، تاثیر کمک جانبی بر کارایی راه رفتن جلو-عقب به اندازه کافی بررسی نشده است.”
فرض اصلی مطالعه محققان این است که هزینه متابولیک راه رفتن را می‌توان با استفاده از ربات‌های پوشیدنی که لحظه‌ی دور شدن طبیعی لگن را تقلید می‌کنند، کاهش داد. این حرکت دور کردن پا از خط وسط بدن است که از راه رفتن و بسیاری از اعمال دیگری که انسان هر روز انجام می‌دهد، پشتیبانی می‌کند.
لی و همکارانش عملکرد ربات خود را هم در شبیه‌سازی و هم در آزمایش‌های دنیای واقعی ارزیابی کردند. نتایج این آزمایش‌ها بسیار امیدوارکننده بود و نشان داد که ربات هزینه متابولیک راه رفتن را در مقایسه با پیاده‌روی معمولی و بدون کمک 11.6 درصد کاهش می‌دهد و در عین حال تعادل و ثبات را نیز بهبود می‌بخشد.
لی می‌گوید: “مطالعه ما نشان می‌دهد که برای افزایش کارایی راه رفتن نیازی نیست که تمرکز ربات فقط روی صفحه میانی باشد.” از آنجایی که راه رفتن یک حرکت سه بعدی است، در نظر گرفتن حرکات در سطوح مختلف ضروری است.
تمرکز رباتی که توسط لی و همکارانش ساخته شده است، اساسا بر آن دسته حرکاتی از باسن و پاها است که در راه رفتن و حمایت از پایداری بدن نقش دارند. طراحی منحصر به فرد آن اجازه می‌دهد تا به طور موثر بخشی از تلاش‌هایی را که انسان‌ها به طور معمول هنگام راه رفتن انجام می‌دهند، «جایگزین» کند.
کیم افزود: “مطالعه ما نقش مهمی را برای کمک‌های جانبی در افزایش کارایی راه رفتن نشان می‌دهد، با تسهیل انتقال موثرتر مرکز جرم بدن از یک پا به پای دیگر. این بینش به ویژه برای افرادی که قدرت عضلانی آنها تحلیل یافته دلگرم کننده است و جهت‌گیری جدیدی را برای مکانیسم‌های حمایتی ارائه می‌دهد. برای تحقیقات آتی، بررسی عمیق‌تر اینکه چگونه کمک‌های جانبی می‌تواند به افرادی که دارای تحرک محدود هستند کمک کند و به طور بالقوه استراتژی‌های توانبخشی و حمایتی را متحول کند، بسیار مهم است.”
در آینده، سیستم رباتیک توسعه یافته توسط این تیم از محققان می تواند بیشتر بهبود یابد، از توانبخشی پشتیبانی کند و در نهایت برای استفاده روزمره تجاری شود. این ربات می‌تواند برای افراد مسن، بیمارانی که تحت عمل جراحی پا یا لگن قرار گرفته‌اند و سایر افرادی که در راه رفتن مشکل دارند مفید باشد.
منبع: techxplore.com
«استفاده و بازنشر مطالب تنها با ذکر لینک منبع و نام (مجله فناوریهای توان‌افزا و پوشیدنی) مجاز است»
