پیش‌بینی می‌شود صنعت اسکلت بیرونی تحول بزرگ قرن کنونی باشد اما چرا هنوز شاهد حضور اسکلت بیرونی در بازارها و کسب و کار نیستیم؟ در اخبار رباتیک، خبرهای بسیاری درباره‌ی اسکلت‌های بیرونی می‌شنویم. صنعت اسکلت بیرونی رشد چشمگیری داشته است اما نتوانتسته است تحولی که انتظار می‌رفت را ایجاد کند. با این حال اسکلت بیرونی در حال رشد است و پیشرفت آن‌ همچنان ادامه دارد. به نظر می‌رسد، این صنعت بخشی از آینده‌ی ما خواهد بود. در این مقاله آینده‌ی صنعت اسکلت بیرونی مورد بررسی قرار می‌گیرد. با مجله‌ی فناوری‌های توان‌افزا و پوشیدنی همراه باشید.

اسکلت بیرونی چیست؟

واژه‌ی “اسکلت بیرونی” از پوست سخت و خارجی بی‌مهرگان الهام گرفته شده است. بی‌مهرگان بدون داشتن اسکلت استخوانی و ستون فقرات، شکل بدن خود را با اسکلت خارجی خود حفظ می‌کنند.

در صنعت رباتیک، اسکلت‌ بیرونی در رده‌ی رباتیک پوشیدنی قرار می‌گیرد. اسکلت بیرونی، همچون پوست در خارج بدن کاربر قرار می‌گیرد و توان حرکت عضلات کاربر را افزایش می‌دهد. گستره‌ی اسکلت بیرونی از کاربرد توانبخشی برای پشتیبانی ماهیچه‌های بدن تا کاربرد توان‌افزا برای بلندکردن اشیای سنگین ادامه دارد.

انواع اسکلت بیرونی

شمار زیادی اسکلت بیرونی توسعه یافته است که مهم‌ترین آن در ادامه دسته‌بندی شده است.

دسته‌بندی اسکلت‌های بیرونی از نظر مکان قرارگیری آن‌ها بر بدن :

اسکلت‌های بیرونی بالاتنه : این نوع اسکلت بیرونی بر اندام فوقانی بدن کاربر همچون بازوها، شانه‌ها و دست‌ها و نیمه‌تنه‌ی فوقانی قرار می‌گیرد. اسکلت بیرونی بالاتنه Paexo شرکت Ottobock نیز یکی از نمونه‌های آن به شمار می‌آید که در سپتامبر ۲۰۱۸ رونمایی شد.

اسکلت‌های بیرونی پایین‌تنه : این نوع اسکلت بیرونی، پاها، مفصل ران و زانو و کمر را پشتیبانی می‌کند. سامانه‌ی توانبخشی ReWalk یکی از نمونه‌های این دسته به شمار می‌آید که در جولای ۲۰۱۸ آزمایش‌های بالینی خود را آغاز کرد.

اسکلت بیرونی کامل بدن :این نوع اسکلت بیرونی، تمام اندام بدن را پشتیبانی می‌کند. اسکلت بیرونی Guardian XO شرکت Sarcos Robotics یکی از نمونه‌های آن است.

دسته‌بندی اسکلت‌های بیرونی از نظر شکل و ظاهر آن :

اسکلت‌های بیرونی سخت: ساختاری سخت دارد و توان بسیاری برای کاربر فراهم می‌کند.

اسکلت‌های بیرونی نرم: از جنس پارچه و دیگر مواد نرم هستند. محرک‌های عضلانی نرم توان کاربر را فراهم می‌کنند. اسکلت بیرونی نرم در مقاسیه با اسکلت بیرونی سخت راحت‌تر هستند ولی توان کمتری برای کاربر ایجاد می‌کند.

دسته‌بندی اسکلت‌های بیرونی از نظر فناوری راه‌اندازی محرک‌ها :

الکتریکی (۵۵ درصد) : در اسکلت بیرونی الکتریکی یا برقی، از سامانه‌ی فرمان الکتریکی استفاده می‌شود تا توان موردنیاز عضلات کاربر را فراهم کند. برای تامین انرژی سامانه‌های الکتریکی از باتری استفاده می‌شود که قابل حمل و قابل شارژ است.

هیدرولیکی (۲۰ درصد) : محرک‌های هیرولیکی از محرک‌های الکتریکی قدرتمندتر هستند. با این وجود محرک‌های هیدرولیکی، منابع انرژی بزرگتر و پیچیده‌تر همانند موتورهای احتراق داخلی و یا سلول‌های سوخت هیدروژن نیاز دارند.

اسکلت‌های بیرونی تمام مکانیکی یا غیرفعال (۱۳ درصد) : در این نوع اسکلت بیرونی، هیچ محرک فعال وجود ندارد و از اتصال‌های مکانیکی برای پشتیبانی عضلات کاربر استفاده می‌شود. با توجه به آمارها، اسکلت‌های بیرونی غیرفعال فعالیت ماهیچه‌های کاربر در محیط کار را تا ۳۵ درصد کاهش می‌دهد، بنابراین توان کارگران تا سه برابر شرایط معمول افزایش می‌یابد.

انواع دیگر اسکلت بیرونی (۱۲ درصد) : برخی از اسکلت‌های بیرونی از آلیاژهای حافظه‌دار و یا سلول سوختی و یا پنوماتیک استفاده کرده‌اند.

دسته‌بندی اسکلت بیرونی از نظر کاربرد

طیف وسیعی از کاربردهای مختلف برای اسکلت بیرونی وجود دارد. با توجه به کاربر اسکلت بیرونی فناوری ساخت نیز تغییر می‌کند.

اسکلت بیرونی توانبخشی : برای اسکلت بیرونی توانبخشی به طور معمول از مواد نرم استفاده می‌شود. این نوع اسکلت بیرونی، معمولا اندام پایین‌تنه‌ی کاربر را پشتیبانی می‌کند. همچنین تلاش می‌شود تنها توان طبیعی عضلات کاربر بازیابی شود.

اسکلت بیرونی صنعتی : در اسکلت بیرونی صنعتی، تلاش می‌شود توان بیشتری افزون بر توان طبیعی عضلات کاربر فراهم شود.

اسکلت بیرونی نظامی : در اسکلت بیرونی نظامی نیز، تلاش می‌شود توان بیشتری افزون بر توان طبیعی عضلات کاربر فراهم شود.

بازار صنعت اسکلت بیرونی

گزارش‌های بازار اسکلت بیرونی نشان می‌دهد بازار جهانی تا سال ۲۰۲۵ به ارزش ۸٫۳ میلیارد دلار خواهد رسید. گزارش دیگر این عدد را تنها ۲٫۵ میلیارد دلار پیش‌بینی کرده است. صنعت اسکلت بیرونی نظامی نیز در حال رشد است. کشور چین و کشور هند برای توسعه‌ی اسکلت بیرونی نظامی سرمایه‌گذاری بسیاری کرده‌اند.

برخلاف این پیش‌بینی‌های بلندمدت، تارنمای خبری Singularity Hub در یکی از مقاله‌های خود توضیح داده است که صنعت اسکلت بیرونی بر طبق آمارها و پیش‌بینی‌ها پیش نرفته است. تارنمای Singularity Hu اخبار علمی و فناوری را پوشش می‌دهد. موفقیت‌های کوچک در صنعت اسکلت بیرونی توانبخشی، هنوز به رونق این نوع اسکلت بیرونی در بازار منجر نشده است.

ورود اسکلت بیرونی در صنعت خودروسازی می‌تواند نشانه‌ی خوبی برای ورود اسکلت بیرونی به صنایع و بازار باشد. در آگوست ۲۰۱۸، شرکت خودروسازی فورد (Ford) اعلام کرد که از ۷۵ اسکلت بیرونی غیرفعال پایین‌تنه EksoVest استفاده می‌کند. اسکلت بیرونی غیرفعال پایین‌تنه Paexo ساخت شرکت آلمانی Ottobock نیز در شرکت خودروسازی فولکس واگن (Volkswagen) به کار گرفته شد. این دو موفقیت بزرگ، نیاز صنایع مختلف به اسکلت‌های بیرونی صنعتی و توان‌افزا را نشان می‌دهد. کارگران صنایع مختلف از جمله صنعت خودروسازی، کارهای فیزیکی و تکراری انجام می‌دهند. با هدف کاهش آسیب‌های فیزیکی محیط کار، اسکلت‌های بیرونی صنعتی کمک بزرگی به شمار می‌آیند. می‌توان گفت صنعت اسکلت بیرونی به چنین کاربردهای اساسی برای موفقیت نیاز دارد. اسکلت‌های بیرونی می‌توانند نقشی همانند ربات‌های همکار داشته باشند.

در همین زمینه بخوانیم:

>>صنعت اسکلت بیرونی و تلاش برای خروج از روند کاهشی ارزش سهام بازار اسکلت بیرونی
>>اسکلت بیرونی رباتیک Quix : طرح برگزیده چالش Mobility Unlimited
>>جدیدترین اسکلت بیرونی Sarcos Robotics و کاهش چشمگیر مصرف انرژی

منبع: etftrends

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