داستان اسکلت‌های بیرونی سرشار از پیچ و خم است: فناوری‌های امیدوارکننده، موارد استفاده چالش برانگیز و مسیری که گاه با دشواری همراه بوده است. ناظران رباتیک ممکن است با نمایش‌های ویدئویی یا کنفرانس‌ها آشنا باشند، اما داستان توسعه دهندگان به ندرت بیان می‌شود.

مجله Robot Report اخیراً گفت و گویی با Otto Ineichen، مدیر توسعه تجارت شرکت maxon motor ag در سوئیس داشته است. Ineichen به عنوان یک مهندس برنامه‌های کاربردی و مهندس فروش تجربه کاری دارد. وی تکامل اسکلت‌های بیرونی را برای مراقبت‌های بهداشتی و مصارف صنعتی توصیف می‌کند:

چرا شرکت maxon که محرک‌هایی با دقت بالا برای ربات‌ها و سایر وسایل فراهم می‌کند، به اسکلت‌های بیرونی علاقه مند شد؟

Ineichen: چند سال پیش، ما در ایالات متحده روی اسکلت‌های بیرونی متمرکزتر شدیم. ما بازار رو به رشد را مطالعه و اسکلت‌های بیرونی برای کاربردهای پزشکی را مشاهده کردیم. Maxon قطعات استاندارد موتورها را توسعه می‌داد. ما به نسل اول دست پیدا کردیم و اکنون در حال تولید نسل دوم هستیم.

maxon پس از بررسی بازار، محرک‌های اسکلت بیرونی طراحی کرد. منبع: maxon

ABI Research پیش بینی می‌کند که بازار اسکلت بیرونی از ۷۰۰۰ واحد و درآمد جهانی ۱۹۲ میلیون دلار در سال گذشته به ۳۰۱،۰۰۰ واحد و ۵٫۸ میلیارد دلار درآمد تا سال ۲۰۲۸ برسد. انتظار maxon از این بازار چیست؟

Ineichen: ما یک محرک اختصاصی برای شرکت‌های تولید کننده اسکلت بیرونی طراحی می‌کنیم. بیشتر شرکت‌های موجود در بازار که اسکلت‌های بیرونی با محرک الکتریکی تولید می‌کنند در ابتدا آنها را با اهداف پزشکی یا نظامی طراحی می‌کنند.

در بیشتر کاربردهای صنعتی اسکلت‌های بیرونی منفعل هستند که توسط فنرها یا گازها هدایت می‌شوند تا از کار مونتاژ پشتیبانی کنند. این اسکلت‌های بیرونی برای حمایت از اندام‌های تحتانی مانند زانوها یا باسن و برای اندام‌های فوقانی و کارهای بالای سر کاربرد دارند. ما شرکت‌ها و دانشگاه‌های بسیاری را در سراسر جهان دیده‌ایم که در حال توسعه اسکلت بیرونی هستند، برخی در نیوزلند، برخی در اروپا و برخی در ایالات متحده.

استقبال اولیه از موتورهای maxon برای اسکلت‌های بیرونی چگونه بود؟

Ineichen: ما سال گذشته یک محرک مفصل برای اسکلت بیرونی عرضه کردیم. بسیاری از دانشگاه‌ها از آن برای نمونه‌های اولیه استفاده کردند. استقبال بسیاری از این محرک به عمل آمد. بر اساس تجربه و بازخورد آنها، ما قادر به ارائه محرک‌های سفارشی‌تر هستیم.

فناوری اگزواسکلتون (اسکلت بیرونی) چگونه تغییر می‌کند؟ می‌دانیم که وزن باتری و پایداری مسئله مهمی در این زمینه است.

Ineichen: براساس آنچه که از نخستین کاربران آموخته‌ایم‌، توسعه دهندگان اسکلت بیرونی باید به تلاش خود برای کاهش وزن و پویایی بیشتر ادامه دهند. بیشتر اسکلت‌های بیرونی محدوده حرکت بدن انسان را حمایت نمی‌کنند، اما در حال بهبود است.

طراحان اسکلت بیرونی باید از چه چیز دیگری آگاه باشند؟

Otto Ineichen منبع: maxon motor

Ineichen: در مرحله توسعه، ما فکر می‌کردیم که واکنش شدید مهم خواهد بود و بعد فهمیدیم که اینگونه نیست. این به ما امکان می‌دهد تا روی یک طراحی ساده‌تر کار کنیم و تلاش بیشتری برای کنترل حرکت پویا انجام دهیم.

در Maxon ، ما می‌دانیم که شخصی سازی در هنگام طراحی مفهوم بسیار مهمی است. در مرکز تولیدی ما که تازه در ایالات متحده ساخته شده، خدمات مهندسی maxon با طراحان پروژه همکاری دارند.

ما همچنین با دانشگاه‌های شرکت کننده در Cybathlon 2020 همکاری می‌کنیم. Cybathlon مسابقه‌ای برای افراد دارای ناتوانی جسمی و استفاده از فناوری‌های کمکی است. maxon یک حامی جدی این رویداد است و با سامانه‌های محرک خود از گروه‌ها و همچنین متخصصین در این زمینه حمایت می‌کند.

در مورد اسکلت‌های بیرونی پزشکی چه چیزی آموخته‌اید؟

Ineichen: در ابتدا اسکلت‌های بیرونی به دلیل کنترل و قیمت سامانه‌ها بیشتر در بیمارستان‌ها و مراکز توانبخشی بودند. اگر مهندسین بتوانند وزن و اندازه آنها را کاهش دهند، دسترسی بیماران به آنها آسان‌تر می‌شود و به منازل راه پیدا می‌کنند. از نظر کارآیی، ما در حال حاضر سامانه‌هایی با بازده بالا داریم.

درمورد هزینه، کاهش قیمت تقریبا ۴۵۰۰۰ دلار برای هر اسکلت بیرونی لازم است تا آن را مقرون به صرفه‌تر کند. اسکلت بیرونی در حال حاضر با تعداد کم تولید است. اگر در حجم بالاتر تولید شوند‌، می‌توانند ارزان‌تر شوند. بیشترین بخش هزینه‌ها مربوط به توسعه است نه محرک. اگر فروشندگان بتوانند اسکلت بیرونی بیشتری بفروشند، می‌توان هزینه آن را بین سامانه‌های بیشتری تقسیم کرد.

شرکت Rex Bionics مستقر در نیوزیلند برای بازگرداندن توانایی راه رفتن از موتورهای maxon در اسکلت‌های بیرونی استفاده می‌کند. منبع: maxon motor

آیا شرکت maxon تحولات در رباتیک و اسکلت بیرونی نرم را دنبال می‌کند؟

Ineichen: ما با برخی از شرکت‌ها در این زمینه کار می‌کنیم. این کاربرد بسیار متفاوتی از اسکلت بیرونی ویژه بیماران پاراپلژیک است. در زمینه پزشکی، این نوع فناوری برای بازتوانی افراد از سکته مغزی استفاده می‌شود. اسکلت‌های بیرونی نرم می‌توانند با پشتیبانی از آنها در روند بهبود کمک کننده باشند. به طور کلی، کاربرانی از اسکلت‌های بیرونی نرم استفاده می‌کنند که نیازمند عملکرد اصلی یک عضله هستند. اسکلت بیرونی نرم تنها موجب تقویت نیرو می‌شود.

نظر شما در مورد افزایش رقابت چیست؟

Ineichen: ما دیده‌ایم که شرکت‌های دیگری نیز وارد این زمینه می‌شوند و انتظار داریم سامانه‌های خوبی ارائه دهند. maxon روی طراحی‌ها کار کرده است و آنها را بهتر می‌کند. احساس می‌کنم ما شروع خوبی داشته‌ایم و به پیشرفت کامل در آنچه که بازار به آن نیاز دارد، نزدیک شده‌ایم. نسل دوم سامانه ما این پیشرفت‌های جدید را به نمایش می‌گذارد.

چه توصیه‌ای برای توسعه دهندگان اسکلت بیرونی دارید؟

Ineichen: نکته مهم این است که آنها در مراحل اولیه به سمت تولید کردن موتور بروند. اگر آنها این کار را انجام دهند، ادغام محرک‌ها در کل سامانه بسیار ساده‌تر خواهد بود.

ممکن است توسعه دهندگان مجبور شوند یک طراحی منحصر به فرد را تغییر دهند و تکمیل طرح نهایی سخت‌تر شود. اگر آنها بتوانند از چیزهای موجود استفاده کنند‌، زمان توسعه بسیار کوتاهتر می‌شود.

مهم است بدانید که نسل اول محرک‌های اسکلت بیرونی شرکت Maxon یک سامانه جهانی است. این سامانه توابع بسیاری برای آزمایش دارد و نقطه آغاز خوبی است. می‌توان این موتور را بهینه کرد تا توسعه دهندگان بتوانند پیشرفت سریعی داشته باشند.

بیشتر بخوانیم:

>>آینده فرا رسیده است، این اسکلت های بیرونی شگفت انگیز را ببینید

>>سمپوزیوم ErgoX

>>چرا توانبخشی با اسکلت بیرونی موثرتر است؟

منبع: THE ROBOT REPORT

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