لباس رباتیک ارزان قیمت برای کودکان فلج مغزی



مهندسان دانشگاه UC Riverside در حال تولید «لباس‌های رباتیک» ارزان قیمت هستند تا به کودکان مبتلا به فلج مغزی کمک کنند تا حرکات بازوی خود را کنترل کنند.

فلج مغزی شایع ترین علت ناتوانی جسمی جدی در دوران کودکی است و دستگاه های پیش بینی شده برای این پروژه به منظور ارائه کمک های روزانه درازمدت به کسانی است که با آن زندگی می کنند.

با این حال، روبات های سنتی سفت و سخت هستند و روی بدن انسان راحت نیستند. این پروژه با کمک 1.5 میلیون دلاری بنیاد ملی علوم، از رویکرد جدید ساخت دستگاه‌هایی از منسوجات نرم استفاده می‌کند که عملکرد طبیعی اندام را نیز تسهیل می‌کند.

مواد سخت با انسان تعامل خوبی ندارند. آنچه ما با استفاده از موادی مانند نایلون و الاستیک به دنبال آن هستیم، اساساً لباس‌های روباتیک هستند.


جاناتان ریلموتو، استادیار UCR مهندسی مکانیک و سرپرست پروژه

این لباس‌ها دارای قسمت‌های مهر و موم شده و محفوظ هستند که می‌توانند باد شوند، آنها را به طور موقت سفت می‌کند و نیروی حرکت را فراهم می‌کند.

Realmuto گفت: “فرض کنید می خواهید آرنج را برای یک حلقه دوسر بازو خم کنید. ما می توانیم هوا را به مثانه های طراحی شده مخصوص تعبیه شده در پارچه تزریق کنیم که بازو را به جلو می برد.”

این پروژه نه تنها بر ساخت ربات، بلکه بر توسعه الگوریتم‌هایی که به ماشین آموزش می‌دهد تا حرکاتی را که پوشنده می‌خواهد اجرا کند، پیش‌بینی می‌کند، تمرکز خواهد کرد.

Realmuto گفت: “یکی از چالش های حیاتی در ارائه کمک های حرکتی، تفسیر قصد شخص است. ما یک “کنترل کننده ارادی” می خواهیم، ​​بنابراین ربات بر اساس آنچه انسان می خواهد انجام دهد رفتار می کند. تیم پروژه همچنین شامل جون شنگ، استادیار مهندسی مکانیک UCR است.

یکی از جنبه های چنین کنترل کننده ای استفاده از انواع حسگرهای کوچک روی آستین ها برای تشخیص ولتاژهای کوچک تولید شده توسط ماهیچه ها هنگام انقباض است. این حسگرها داده های ولتاژ را به الگوریتمی تغذیه می کنند که برای استخراج قصد استفاده کننده از آنها آموزش داده می شود.

استفاده از منسوجات در دسترس، به جای مواد سنتی و سفت و سخت، احتمالاً هزینه آستین ها را پایین نگه می دارد. علاوه بر این، این تیم قصد دارد استفاده از وسایل الکترونیکی پیشرفته را به حداقل برساند که به کاهش هزینه های کلی بیماران نیز کمک می کند.

این پروژه با مشارکت بیمارستان کودکان اورنج کانتی انجام می شود که در آن بیماران یک کلینیک اختلال حرکتی کودکان به آزمایش و اصلاح نمونه های اولیه کمک خواهند کرد.

علاوه بر این، تیم تحقیقاتی جلسات سالانه ای را در بیمارستان برای هر یک از چهار سال پروژه برگزار خواهد کرد. این جلسات شامل بیماران و خانواده‌هایشان و همچنین کاردرمان‌گران می‌شود و بازخورد آن‌ها را در مورد فناوری در حین توسعه آن جلب می‌کند.

Realmuto گفت: “با متمرکز کردن ذینفعان در فرآیند طراحی خود، امیدواریم محصولی را توسعه دهیم که واقعاً برای آنها کار کند.”

تیم توسعه این کار را به عنوان افزایش استقلال نه تنها برای خود بیماران اطفال، بلکه برای کل جوامع می‌داند.

Realmuto گفت: «اگر ما بتوانیم به بچه‌ها کمک کنیم که خودشان دندان‌هایشان را مسواک بزنند، آب بریزند یا درها را باز کنند، اقداماتی که دیگران آن را بدیهی می‌دانند، این یک پیروزی بزرگ برای آنهاست.» اما این یک پیروزی برای خانواده ها و مراقبان آنها نیز هست.”

اگرچه این پروژه بر روی کودکان مبتلا به اختلالات حرکتی متمرکز شده است، اما در نهایت می توان از این فناوری برای سایر کاربردها و جمعیت ها، از جمله بیماران سالمند و سایر بزرگسالان با مشکلات حرکتی استفاده کرد.

Realmuto گفت: فناوری ما جهانی است.

منبع:

دانشگاه کالیفرنیا – ریورساید



منبع