نوشتۀ: Rafe Needleman

یکبار Nathan Harding در یک مهمانی شام به من گفت: «تو باید یه سر بیای دفتر ما و اسکلت خارجیمون رو امتحان کنی!» این پیشنهادیه که یه خورۀ فناوری نمی‌تونه اونو رد کنه. برای همین به دفترش رفتم.

وقتی این این دستگاه فرز به دستگاه اسکلت بیرونی وصل می‌شود، جابجایی آن هیچ زحمتی برای شما نخواهد داشت.

Harding مدیر شرکت Ekso Bionics است؛ شرکتی که رباتهای شارژی اسکلت خارجی برای مقاصد درمانی و کمک حرکتی می‌سازد. نخستین محصول این شرکت برای کمک به راه رفتن معلولین طراحی شده بود. ابزارهای درمانی کنونی این شرکت برای بازتوانی و کمک به راه رفتن کسانی استفاده می‌شود که به علت آسیبهای فیزیکی یا عصبی، مهارتهای حرکتی خود را از دست داده‌اند.

شرکت Ekso علاوه بر این تا کنون چند محصول تحقیقاتی نیز برای ارتش ساخته است تا سربازان بتوانند در میدان نبرد با وجود همراه داشتن ادوات سنگین مورد نیاز خود، به سرعت حرکت کنند. در این محصولات نیز مانند محصولات پزشکی، از نیروی کمکی برای کمک به حرکت شخص استفاده می‌شود.

با این حال محصولی که من قصد داشتم آن را امتحان کنم، از نظر خودم خیلی جالبتر از این ادوات پوشیدنی بود. این محصول، نسخه‌ای اولیه از یک اسکلت خارجی با کاربرد صنعتی است که کارگران را قادر می‌سازد تا بتوانند ابزارهایی را که استفاده و نگه داشتن طولانی مدت آن‌ها بدن را خسته می‌کند به راحتی و بدون زحمت حمل کنند بدون آنکه آسیب خاصی متوجه آن‌ها باشد. ضمن اینکه این وسیله هیچ گونه منبع انرژی ندارد و کاملاً مکانیکی است.

این وسیله که Ekso Works نام دارد، در‌واقع چارچوبی است که شما خود را داخل آن قرار می‌دهید. هر گونه نیرویی که به گیرۀ گرفتن ابزار (که به پشت فرد وصل می‌شود) اعمال شود، مستقیماً به زمین منتقل می‌شود. شما می‌توانید با آن راه بروید و خم شوید و همچنان گیره توسط چارچوب Ekso Works حمایت می‌شود. در‌ واقع این وسیله به شما نیروی بدنی می‌دهد و شما به آن حرکت و تعادل می‌بخشید.

یک تجربۀ فوق‌العاده
برای آنکه بتوانم این وسیله را امتحان کنم، Harding اول یک دستگاه فرز ۶٫۵ کیلوگرمی به دستم داد. حمل کردن و کنترل چنین دستگاه سنگین و زمختی اصلاً کار آسانی نیست. استفادۀ مداوم از چنین دستگاهی می‌تواند منجر به آسیب دیدگی شود. اگر مانند من سبک وزن باشید حتماً پس از چند دقیقه کار کردن ناچار خواهید شد آن را روی زمین بگذارید.

اما زمانی که دستگاه فرز به دستۀ حامل (که خیلی شبیه به پایدار ساز دوربینهای فیلم‌برداری است) وصل شد، کاملاً بی وزن به نظر می‌رسید. البته طبیعی بود که دستگاه اینرسی سابق را داشته باشد. اما هیچ وزنی نداشت و من می‌توانستم آن را مانند یک انبردست سبک در هوا تکان دهم. حتی می‌توانستم به راحتی آن را بالای سرم نگه دارم و با ظرافت خوبی کنترل کنم. اگر می‌خواستم آن را در طول بازوی خود نیز نگه دارم این کار امکان‌پذیر بود. یک جبران ساز وزنی که به چارچوب Ekso و پشت دستگاه نصب شده بود، مرکز جرم بدنم را روی پاهایم نگه می‌داشت.

من می‌توانستم با این وسیله راه بروم. البته تجربۀ عجیب و غریبی بود اما چندان دشوار نبود. Harding به من گفت اگر فردا دوباره این دستگاه را امتحان کنم، کار کردن با آن برایم راحتتر خواهد بود. او گفت بدن، فرآیندهای یادگیری مهارتهای جدید را هنگام خواب پردازش می‌کند. این نکته‌ای است که کسانی مانند مدرسان اسکی و تنیس آن را خوب می‌دانند.

روند طراحی مکانیکی

Harding برایم توضیح داد که این وسیله ثمرۀ تجربیات تولید محصولات برقی پیشین این شرکت است. تنها با بازطراحی مداوم محصولات برقی و یافتن راههای مختلف کاهش نیروی مورد نیاز دستگاهها، آن‌ها توانستند نسخۀ کاملاً مکانیکی فعلی را که من امتحانش کردم بسازند. باز هم تأکید می‌کنم که این وسیله به هیچ نیروی خارجی نیاز ندارد (نخستین نمونۀ Ekso کاملاً برقی بود و تنها برای حرکت کردن به ۵۰۰۰ وات توان نیاز داشت. نسخۀ فعلی تجاری این دستگاه تنها حدود ۵ وات توان مصرف می‌کند).

یک نکتۀ کلیدی در همۀ محصولات Ekso وجود دارد و آن زانوهای این محصولات است. آن‌ها هنگامی که می‌ایستید، درست مثل زانوهای واقعی ما، قفل می‌شوند. این بدان معنی است که هنگام ایستادن، هیچ نیازی به اعمال نیرو نیست. بحث نگه داشتن تعادل نیز که به مقداری انرژی نیاز دارد، به شخصی که وسیله را پوشیده بستگی دارد. تجربۀ شخصی من می‌گوید حتی با پوشیدن یک قفس آهنی و یک بازوی انعطاف پذیر و یک ابزار سنگین متصل به پشتتان و چند کیلوگرم فلز برای جبران سازی وزن، باز هم می‌دانید چگونه تعادل خود را حفظ کنید و راه بروید.

یکی از زانوهای Ekso

اگرچه Ekso Works چارچوبی ساده برای تحمل وزن کاربر به نظر می‌رسد، اما Harding می‌گوید تغییر شیوۀ کار با آن توسط کاربران به مرور زمان، ساختن آن را بسیار دشوار کرده بود. او به من گفت مهندسان Ekso ابتدا مسألۀ میزان تطبیق پذیری مردم را نسبت به این نوع فناوری و اینکه آن‌ها چقدر سریع شیوۀ استفادۀ خود را از یک محصول تغییر می‌دهند، دست کم گرفته بودند. هیچ کدام از طراحیهای مفهومی Ekso در مرحلۀ تست عملی موفق نبودند. هر آنچه که این شرکت امروزه می‌سازد نتیجۀ آزمایش و تکرار بسیار است.

اسکلت خارجی صنعتی Ekso Works سال آینده وارد بازار خواهد شد. قیمت این محصول هنوز تعیین نشده اما برخی قیمت آن را بین ۱۰ تا ۲۰ هزار دلار پیش‌بینی کرده‌اند.

اگر در این فکر هستید که خودتان دست به کار شوید و یک اسکلت خارجی بسازید متأسفانه باید بگویم که شرکت Ekso هیچ کمکی به شما نمی‌کند. فناوری مکانیکی این محصول توسط پتنت‌ها به شدت محافظت می‌شود.

منبع: Make Magazine