بازوی مصنوعی رباتیک برای ناتوانان
بازوی مصنوعی چیست؟ طراحی بازوی مصنوعی رباتیک برای ناتوانان به چه صورتی انجام می شود؟ محققان دانشگاه میشیگان امریکا در جدیدترین تحقیقات خود توانستند از موتورهایی که در بازوی مصنوعی رباتیک در ایستگاه فضایی بین المللی استفاده می شده در پروتز رباتیک اندام پا ، استفاده کنند. استفاده از این موتورها در پروتز پا ، باعث شده که حرکت پروتز بسیار نرم تر و طبیعی تر انجام گیرد . همچنین استرس کمتری در قسمت باسن کاربر ایجاد گردد و انرژی بیشتری در اختیار کاربر قرار گیرد.
یکی از دستگاه های مفید در جهت انتقال بیماران ، بالابر بیمار می باشد.
پژوهشگران دانشگاه John Hopkins بازوبند حسگر ماهیچۀ Myo را برای کنترل یک بازوی مصنوعی رباتیک بکار گرفته‌اند و بازوی مصنوعی رباتیک را به یک بازوی کنترل شونده با حرکت اشاره تبدیل کرده‌اند که بدون اجزای الکترونیک کار می‌کند. با بکارگیری بازوبند Myo و بازوی مصنوعی رباتیک بیماران می‌توانند با فکر کردن بازو را کنترل کنند. یک جفت بازوبند Myo در بالای بازو بکار گرفته می‌شود که پس از تشخیص پالس‌های الکتریکی در ماهیچه‌های بازو، آنها را به صورت بی‌سیم به یک رایانه می‌فرستد. رایانه این حرکت‌ها را درک کرده و به بازوی مصنوعی متصل شده دستور می‌دهد تا آن وظیفه را انجام دهد. عملکرد بازوی کنترل شونده با Myo را در فیلم زیر مشاهده کنید.
طراحی بازوی مصنوعی رباتیک مناسب معلولین
بازوهای بیونیک از جمله Hero Arm توسط افرادی که دارای نقص در اندام فوقانی هستند استفاده می‌شود. این وسیله با دریافت سیگنال از ماهیچه عمل می‌کند. زمانی که فرد بازوی مصنوعی خود را می‌پوشد و عضلات قسمت پایین آرنج خود را منقبض می‌کند، سنسورهای خاصی سیگنال الکتریکی ضعیف آن را تشخیص می‌دهند و آن را تبدیل به حرکات متناسب در دست بیونیک می‌کنند.
هرچند برای قرن‌ها اعضا مصنوعی وجود داشته‌اند اما همچنان گزینه‌های امروزی ناجور هستند و عملکرد محدودی دارند، تا جایی که برخی بیماران ترجیح می‌دهند از آنها استفاده نکنند.
عموما در پروتز های تولید شده قبلی نیاز به حرکت غیرطبیعی ناحیه باسن بوده و در نتیجه فشار زیادی به کاربر وارد می گردید. در این مدل با توجه به طراحی ارگونومیکی که انجام شده ، حرکت بسیار راحت تر و سریعتر و پرانرژی تر انجام می گیرد. در واقع محققان این پروتز بازوی مصنوعی می گویند که طراحی این پروتز طوری انجام شده که کاملا منعطف بوده و بسیار شبیه به مفصل زانو عمل نماید و کمترین شوک را به ناحیه باسن وارد نماید.
دستگاهی فوق العاده در جهت عبور از مسیر پله ها ، صندلی پله پیما
طراحی انواع ربات توانبخشی مناسب معلولین
در نسل قبلی پروتز ها ، موتورهای کوچک با سرعت بسیار بالا نیازبه چرخ دنده های بسیاری در جهت انتقال قدرت دارند تا بتوانند گشتاور مورد نیاز را تامین نمایند که این امر باعث تولید صدای بسیار بالا و استحکام بالاتر مفصل زانوی رباتیکی می گردد. این در حالی است که موتورهای جدید ، در ناحیه مچ و زانو قرار گرفته دارای قدرت بسیار بالایی هستند که این امر باعث کاهش تعداد چرخ دنده و در نتیجه تولید نیروی کافی جهت حرکت می باشد.
نکته دیگری که در این پروتز بازوی مصنوعی مدنظر قرار گرفته ، وجود ترمز احیاکننده برای شارژ باطری می باشد که باعث افزایش چشمگیر راندمان شارژ باطری می باشد. در واقع پروتز جدید بسیار در مصرف انرژی بهینه تر رفتار می کندو یکی از مزیت های این پروتز محسوب می گردد و باعث انجام پیاده روی طولاتر می شود.
در طراحی نوع دیگری از ربات های توانبخشی ویژه ناتوانان ، محققان دانشگاه یوتا ، نوعی اسکلت بیرونی یا رباتی ساخته اند که برای افرادی که قطع عضو از بالای زانو دارند مناسب می باشد . این ربات توانبخشی از یک سیستم محرک الکترومکانیکی بهره می گیرد که از طریق اتصال به ران و با استفاده از هوش مصنوعی متناسب با سبک حرکتی راه رفتن یک فرد الگو می گیرد و مصرف انرژی حرکتی فرد را تا حد زیادی کاهش می دهد.
عموما پاهای مصنوعی ساده هیچ کمکی در جهت کاهش انرژی برای راه رفتن نمی کنند و فرد برای انجام کارهای مختلف باید انرژی زیادی مصرف نماید.
کاربرد بازوی مصنوعی
در واقع بازوی مصنوعی یکی از انواع ربات کمک حرکتی می باشد که برای کمک به افرادی که معلول هستند و توانایی حرکت ندارند، ساخته شده است.
بازوهای بیونیک مثل Hero Arm به کاربر امکان کنترل متناسب می‌دهند و دارای مدل‌های مختلف گرفتن اند. بازوی بیونیک زمانی که عضلات را آهسته منقبض می‌کنید به آرامی حرکت خواهد کرد و برعکس، زمانی که محکم منقبض کنید سریعتر حرکت خواهد کرد.
کنترل متناسب برای در دست گرفتن اشیا کوچک و ظریف کاربردی خواهد بود مثل تخم مرغ یا توپ. Hero Arm شش نوع عمل گرفتن مختلف دارد و این‌ها دو به دو در یک گروه هستند تا تعویض از یک حرکت به دیگری سریعتر و آسان‌تر انجام شود. برای جابه‌جا شدن بین دو حالت کاربر دکمه روی دست را فشار می‌دهد. این گروه‌های حرکتی شامل مشت کردن و قلاب کردن، حرکت سه پایه و فشردن است. اعضا مصنوعی می‌تواند حتی به کمک نرم‌افزارهایی عمل گرفتن را برای هر فرد شخصی سازی کند.
جهت خرید ربات کمک حرکتی می توانید با تیم کوشا در تماس باشید.
عملکرد گجت توانبخشی زانو
این گجت به صورت یک اسکلت توانبخشی طراحی شده که از طریق اتصال به پای اسیب دیده و کمر فرد به حرکت فرد کمک بسیاری می نماید.
در ادامه فیلمی از معرفی گجت توانبخشی فوق قرار داده شده برای مشاهده فیلم فیلترشکن روشن کنید.
منبع تحقیق از سایت medgadjet
دست یکی از مهمترین اعضای بدن انسان است که می‌‌توان به کمک آن به انجام کارهای مختلف از قبیل عمل جراحی، بررسی و معاینه، اکتشاف و مواردی از این قبیل پرداخت. قطع عضو از ناحیه دست دو مشکل مهم را به وجود می‌‌آورد: کاهش شدید عملکرد آن اندام برای انجام کارهایی از قبیل برداشتن اجسام و حمل کردن آنها و مشکلات روانی ناشی از قطع عضو. در ۳۰ سال گذشته انواع مختلفی از پروتز دست مصنوعی طراحی شده است و همچنان تحقیقات بر روی آن ادامه دارد. تحقیقات نشان داده که در ۳۰ تا ۵۰ درصد بیماران قطع عضو از ناحیه دست، از پروتز خود استفاده نمی‌‌کنند.
به منظور رفع محدودیت‌های حاصل از پروتزهای فعلی و افزایش مطابقت پذیری پروتز مصنوعی باید پروتز دست مصنوعی به نحوی طراحی شود که تا حد امکان از لحاظ زیبایی ظاهری، قابلیت کنترل و برداشتن اشیا شبیه دست واقعی به نظر برسد و بتواند تمامی کاربردهای یک دست واقعی از قبیل اکتشاف، انجام فعالیت‌های جسمانی و مواردی از این قبیل را شبیه سازی کند.
