برای به حداقل رساندن خستگی، پایداری کار و کاهش خطر صدمات، اسکلت بیرونی Carry ساخته شد. Carry ترکیبی از یک رابط نرم انسان و ماشین و عملکرد پنوماتیک برای کمک به آرنج در نگه داشتن و حمل بار است. نتایج یک آزمایش نشان داد این اسکلت بیرونی فعالیت عضلانی را تا ۵۰٪، متابولیسم خالص تا ۶۱٪ و خستگی را تا ۹۹ ٪ کاهش می‌دهد. مزایای قابل توجه Carry نشان می‌دهد این دستگاه می‌تواند مانع از خستگی عضلانی سیستمیک، هوازی و یا احتمالاً موضعی شود که خطر تحلیل رفتن مفصل و درد ناشی از بلند کردن، نگه داشتن یا حمل را به همراه دارد. با مجله فناوری‌های توان‌افزا و پوشیدنی همراه باشید.

مزایای اسکلت بیرونی

اسکلت‌های بیرونی کمک‌های فنی جدیدی هستند که کاهش خستگی عضلات در تنه و اندام تحتانی و فوقانی را هدف قرار می‌دهند. اهداف مربوط به تنه شامل تثبیت ستون فقرات و حمایت از خم شدن به جلو است. اهداف اندام تحتانی شامل کاهش تلاش برای نشستن از حالت ایستاده، ایستادن، راه رفتن، بالا رفتن از پله‌ها، بلند کردن اجسام سنگین یا حمل بار است.

اسکلت‌های بیرونی برای کاربران با محدودیت‌های حرکتی شدید، شامل ساختارهای سخت و ثبات دهنده هستند. در عوض، افراد با قابلیت جابجایی و حرکت می‌توانند از طرح‌های سبک‌تر استفاده کنند، ساختارهای نرم، به مفاصل دیستال اندام تحتانی در کارهای روزانه کمک می‌کند.

بیشتر اسکلت‌های بیرونی غیرفعال از فنرها برای تخلیه بازو در شرایط بارگیری شده و ساختارهای سخت برای ایجاد ثبات جهت انتقال نیروها به شانه، کمر یا لگن استفاده می‌کنند. نمونه‌ای از اسکلت بیرونی منفعل، PAEXO ساخت شرکت OttoBock است که با انتقال بخشی از کل وزن بار به لگن به کار بالای سر کمک می‌کند. تمرکز طراحی و موفقیت این دستگاه‌ها قابل درک است زیرا اسکلت‌های بیرونی غیرفعال به هیچ محرک، الکترونیک یا باتری نیاز ندارد. بنابراین این دستگاه‌ها می توانند سبک باشند و به صورت خودکار برای مدت طولانی برای کاربر استفاده شوند بدون اینکه خطری داشته باشند یا قطعات حساس کمی دارند که ممکن است خراب شوند یا نیاز به نگهداری داشته باشند.

اسکلت بیرونی پنوماتیک آرنج

سه نفر از پژوهشگران دانشگاه فنی مونیخ و دانشگاه فنی دارمشتات در آلمان یک اسکلت بیرونی نرم و پنوماتیک را طراحی کرده‌اند که از آرنج حمایت می‌کند تا حمل بارهای سنگین بسیار راحت شود.

این پژوهشگران اسکلت بیرونی خود را Carry نامیده‌اند. Carry شامل دو محرک پنوماتیک است که به آرنج کاربر می‌چسبد و توسط تسمه‌هایی به بازو، بالای سینه، شانه‌ها و مچ‌ها ثابت نگه داشته می‌شود. هنگامی که محرک‌ها با هوا پر می‌شود به خم شدن مفصل آرنج کمک می‌کند.

برای آزمایش دستگاه، دوازده مرد با پوشیدن و نپوشیدن اسکلت بیرونی، دمبل‌های ۵ ، ۱۰ و ۱۵ کیلویی را با آرنج‌های خم شده با زاویه ۹۰ درجه حمل کردند. فعالیت عضله، متابولیسم و ​​خستگی مورد بررسی قرار گرفت.

پژوهشگران گزارش دادند: با کمک اسکلت بیرونی Carry، فعالیت عضلانی تا ۵۰٪ ، میزان متابولیسم خالص ۶۱٪ و خستگی ۹۹٪ کاهش یافت. آنها همچنین خاطر نشان کردند اسکلت بیرونی تنها با حدود ۳۳ درصد از ظرفیت خود کار می‌کند. بنابراین می تواند برای کمک به کاربران در حمل بارهای سنگین‌تر نیز بکار رود.

مدل فعلی Carry تنها یک نمونه اولیه است. این پژوهشگران اصلاحات بی‌شماری را برای محصول نهایی در ذهن دارند و تخمین می‌زنند از ۲٫۷ تا ۳٫۸ کیلوگرم وزن داشته باشد و به افرادی که مرتب اشیای سنگین را برداشته و جابجا می‌کنند، کمک می‌کند.

اسکلت های بیرونی در حال حاضر یک بازار ۱ میلیارد دلاری در سراسر جهان دارد و به طور فزاینده‌ای رو به رشد است.

بیشتر بخوانیم:

>> اسکلت بیرونی SuitX برای بلند کردن بارهای سنگین

>> جابجایی مرزهای توانبخشی با ربات ها و اسکلت بیرونی

منبع:  nature.com

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