شارك هذه المقالة
يُسمح لك بمشاركة هذه المقالة بموجب ترخيص المشاع الإبداعي 4.0 عالمي.
يبذل الباحثون جهودًا لإظهار قيمة استكشاف الروبوتات ذات التكنولوجيا الرقيقة في العديد من التطبيقات العملية.
تُثيرُ فكرة “بدلة روبوتية خارجية” في ذهنك صورةً ربما مُعَدّنيّة، صلبة، ومُفصّلة. قد تتبادر إلى ذهنك بدلة الرجل الحديدي أو أجهزة مماثلة من ألعاب الفيديو، وحتى من المناسبات الخاصة!
«يُمكن للروبوتات الرقيقة أن تُعيد لنا التفكير في ما يجب أن يكون عليه جسم الروبوت.»
تُفسّرُ مارغريت كود، التي نشرت مختبرها مؤخرًا دراسةً حول بدلة روبوتية ناعمة مُصممة لتناسب المعصم، أن “البدلات الخارجية الناعمة قادرةٌ على حلّ العديد من التحديات الهندسية”. 💡
“مشكلةٌ رئيسيةٌ في تصميم البدلات الخارجية هي كيفية تجنّب الانحراف بين الجسم والجهاز”، تقول. “البدلات الخارجية الناعمة تُعالج هذه المشكلة بسهولةٍ أكبر من نظيراتها الصلبة. يُبرز تصميمنا كيف أن المحركات الناعمة -بدلاً من المحركات التقليدية- تُتيح جهازًا قابلًا للارتداء خفيفًا ومريحًا للغاية.”
صممت كود، أستاذة مساعدة في قسم هندسة الفضاء والآليات في جامعة نوتردام، هذا التصميم مع الطالبة الدكتوراه كاتالين شافير. يستخدم النموذج أربعة محركات ناعمة موضوعة حول المعصم. 💪
تُشبه المحركات هذه البالونات، لكنها مصنوعة من نسيج نايلون قوي للغاية. يمتد كل مُحرك من نقطة تثبيت على الساعد إلى نقطة في اليد أسفل الأصابع.
«هذا النوع من العضلات ليس خفيف الوزن ومتينًا وقابلًا للطي فحسب، بل يمكنه أيضًا ممارسة قوة هائلة مع وقت استجابة سريع للمدخلات. لا يزال بإمكاننا استكشاف جميع التطبيقات والفوائد التي يفتحها هذا الأمر.»
من خلال التحكم الدقيق في التنفُّخ والتضخيم، تُشدّ المُحركات الناعمة وتُرخي مثل العضلات. وعندما ينتفخ المحرك، يسحب المعصم نحوه. وعندما يسترخي، يسمح بحركة المعصم بعيدًا. وتنسق برمجيات مُصمّم خصيصًا التبادلات بين العضلات التي تسمح للمعصم بالحركة في جميع الاتجاهات مع الدعم على جميع جوانب المعصم.
أظهرت كود وشافر نموذجهما الأولي في يوم عرض الروبوتات في مجلس الشيوخ الأمريكي. 🇺🇸
“تتيح لنا الروبوتات الناعمة إعادة التفكير فيما يجب أن تكون عليه هيكل الروبوت”، تقول كود. “تساعدنا على توسيع ما يمكن للروبوتات أن تفعله باستخدام مواد وآليات جديدة لإنشاء الحركة والقوة.”
بالإضافة إلى تجنب الوزن والصلابة، فإن البدلات الخارجية الناعمة منخفضة التكلفة. 💰 بينما تكلف الهياكل الخارجية لعضوية الأطراف العليا عشرات الآلاف من الدولارات، فإن الجزء القابل للارتداء من البدلة يكلف فقط 134 دولارًا أمريكيًا في المواد.
يُعدّ التصميم منخفض التكلفة مهمًا لأنه يمكن أن يُسهّل الوصول إلى فوائد بدلات الروبوت الخارجية إلى المزيد من الأشخاص، أو على الأطراف، بشكل أسرع. وقد تم ذلك بالفعل بالنسبة إلى ضحايا السكتة الدماغية. 🧠
تعرف على المزيد حول استخدام بدلات الروبوت في إعادة تأهيل ضحايا السكتة الدماغية.
يقول كود وشافير إنّ تصميمهم الأولي المُركّز على المعصم عمل كميدان تجريبي، لكنهم يتطلعون إلى تصاميم جديدة لأجزاء أخرى من الجسم. وهم يتصورون استخدامات للجهاز من شأنها أن تُخفف من الألم أو التصلّب، وأنّها يمكن أن تُكمّل العلاج المهني التقليدي. 🧑⚕️
جاء تمويل المراحل الأولية من العمل من وزارة الثقافة والابتكار في المجر. 🇭🇺
المصدر: جامعة نوتردام