پژوهشگران ETH زوریخ در زمینه رباتیک پوشیدنی بر توسعه و ارزیابی دستگاه‌هایی برای کمک به حرکت و توانبخشی متمرکز هستند. آنها بر اساس تجزیه و تحلیل جامع از شیوه تعامل انسان و ربات، ربات‌های جدیدی را برای اندام فوقانی و تحتانی توسعه می‌دهند. هدف آنها با پرداختن به محدودیت‌های موجود، بهبود عملکرد و پذیرش دستگاه‌های رباتیک پوشیدنی و کاربرد آنها در زندگی روزمره است. با مجله فناوری‌های توان‌افزا و پوشیدنی همراه باشید.

پوشیدنی Myosuit

Myosuit یک ربات پوشیدنی نرم، منعطف و سبک وزن است که از افراد مبتلا به آسیب اندام تحتانی در بازیابی توانایی حرکت و راه رفتن پشتیبانی می‌کند. این ربات از منسوجات کاربردی و اجزای سبک تشکیل شده است که می‌توان آن را روی لباس‌های روزمره پوشید. این ویژگی‌ها نه تنها استفاده از آن را آسان می‌کنند (دو دقیقه زمان پوشیدن)، بلکه ربات هیچ تداخلی با حرکات کاربر ندارد و حرکات کاربر را محدود نمی‌کند. این پوشیدنی تنها در صورت نیاز به کاربر کمک می‌کند. به این دلایل، Mysouit نه تنها برای تسهیل آموزش توانبخشی در محیط‌های بالینی، بلکه برای کمک به کاربران در انجام فعالیت‌های روزمره مفید است.

آزمایشگاه سیستم‌های حسی حرکتی (Sensory-Motor Systems) به طور گسترده با اسپین‌آف خود (MyoSwiss AG) همکاری می‌کند تا هم این فناوری در جمعیت هدف مورد تأیید قرار گیرد و هم از Myosuit به عنوان یک بستر برای پاسخ به سؤالات علمی اساسی در مورد کنترل حرکتی و یادگیری انسان استفاده کند.

هدف این گروه افزایش استقلال افراد دچار نقص جسمی، تسهیل ادغام آنها در جامعه و اجازه دادن به آنها برای داشتن یک زندگی مستقل و رضایت‌بخش است. با در نظر گرفتن این چشم انداز، آزمایشگاه Sensory-Motor Systems، در سال ۲۰۱۴، توسعه یک ربات پوشیدنی نرم، سبک و قابل حمل را آغاز کرد که به عنوان یک لایه بیرونی برای ماهیچه‌ها عمل می‌کند تا از مفاصل لگن و زانو در برابر گرانش هنگام راه رفتن حمایت کند. این نخستین گام به سوی Myosuit بود، که اکنون یکی از نخستین ربات‌های پوشیدنی دارای نشان CE در اروپا است که توسط MyoSwiss AG تجاری شده است.

پوشیدنی Myosuit برای کمک به بدن انسان، به منسوجات کاربردی، نوارهای الاستیک غیرفعال و قطعات پلاستیکی سبک وزن متکی است. تاندون‌های مصنوعی نیروها را از موتورهایی که در یک کوله‌پشتی قرار دارد به مفاصل انسان منتقل می‌کنند و به طور مؤثری اصل عملکرد واحد ماهیچه-تاندون بدن انسان را تکرار می‌کنند. با چسباندن دستگاه به نقاط مشخص بدن، نیروها به گشتاورهای قابل‌توجهی در مفاصل تبدیل می‌شوند که به موازات ماهیچه‌های بیولوژیکی کار می‌کنند تا راه رفتن، تغییر حالت از نشسته به ایستاده و تعادل ایستا را تسهیل کنند. Myosuit با استفاده از هم‌افزایی عضلانی که به راه رفتن کمک می‌کند، به طراحی قابل حمل و جمع و جور دست یافته: تاندون‌های مصنوعی به طور همزمان از چندین مفصل تنها با یک موتور در هر پا پشتیبانی می‌کنند.

مطالعات نشان داده است فعالیت با Myosuit برای افراد مبتلا به اختلالات عصبی و عضلانی امکان‌پذیر و ایمن است. افزون بر این، از این دستگاه می‌توان برای افزایش شدت تمرین‌های حرکتی، از طریق کاهش هزینه‌های انرژی، هم در داخل خانه و در محیط‌های بالینی و هم در فضای باز استفاده کرد.

Myoshirt: کمک به اندام فوقانی در زندگی روزمره

اختلالات اندام فوقانی ناشی از دلایل مختلف اکتسابی یا مادرزادی و همچنین پیری شایع است. این اختلالات می‌توانند عملکرد اندام فوقانی را محدود کنند، به طوری که فعالیت‌های روزمره زندگی چالش برانگیز شده و کیفیت زندگی کاهش ‌یابد. Myoshirt، یک ربات پوشیدنی نرم مدولار، به اندام فوقانی در زندگی روزمره کمک می‌کند. برای این منظور، دو ماژول Myoshirt، یک ارتز کتف و یک اسکلت بیرونی شبیه لباس، از ثبات و تحرک شانه در طول فعالیت‌های روزمره پشتیبانی می‌کند.

آشپزی، نظافت و سایر فعالیت‌های روزمره زندگی به حرکات مختلف بازوها نیاز دارد. وقتی عملکرد ضعیف و محدود می‌شود، این فعالیت‌ها چالش برانگیز می‌شوند و کیفیت زندگی به خطر می‌افتد. این اختلالات شامل بیماری‌های ژنتیکی مانند دیستروفی عضلانی، حوادث آسیب‌زا مانند سکته مغزی یا فلج عصبی و همچنین پیری است.

فناوری‌های کمکی نوظهور مبتنی بر پارچه با موفقیت برای کمک به راه رفتن انسان به کار گرفته شده است. این نوع وسایل کمکی مزایای بسیاری دارند: سبک وزن هستند و می‌توان آنها را با لباس‌های معمولی ترکیب کرد. با استفاده از استراتژی‌های کنترلی پیشرفته، می‌توانند به کابر کمک کنند و مانند یک لایه بیرونی برای عضلات عمل کنند.

ارتز نیرویی را به کتف وارد می‌کند تا از بال زدن کتف جلوگیری کند. بال زدن کتف به جابجایی کتف در حین بالا بردن بازو گفته می‌شود که به دلیل ضعف ماهیچه‌های قسمت فوقانی کمر بوجود می‌آید. با استفاده از ارتز کتف می‌توان دامنه حرکتی، تلاش حرکتی و کنترل اندام فوقانی را بهبود بخشید.

این ربات پوشیدنی از اندام فوقانی در برابر گرانش پشتیبانی می‌کند. Myoshirt تنها با یک موتور در هر بازو، می‌تواند حرکات چند مفصلی را پشتیبانی کند. نیروها در یک واحد حرکتی تولید و از طریق تاندون‌ها به شانه منتقل می‌شوند تا از بالا رفتن بازو و چرخش بیرونی پشتیبانی کنند. این موضوع Myoshirt را به ابزاری مفید تبدیل می‌کند که به طور فعال از افراد مبتلا به اختلالات اندام فوقانی در طول فعالیت‌های روزمره پشتیبانی می‌کند.

>> بهبود حسی، حرکتی و شناختی پس از سکته مغزی با روش جدید توانبخشی

>> توسعه اسکلت بیرونی رباتیک برای کمک به توانبخشی سکته مغزی

منبع: sms.hest.ethz.ch

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