پژوهشگران یک پیش‌نمونه اسکلت بیرونی توسعه می‌دهند که جابجایی اجسام سنگین را آسان‌تر می‌کند. تصویر از Robo-Mate

فناوری‌ پوشیدنی، موتورهای الکتریکی و فنرها را برای افزایش توان و تعادل بدن انسان به کار می‌گیرد. این فناوری مدت زیادی موضوع پژوهش‌های نظامی‌ بوده است، اما مهندسان بر این باورند که فناوری پوشیدنی به اندازۀ کافی پیشرفته هست تا بتواند کاربردهای گسترده‌تری پیدا کند.

اسکلت‌های بیرونی معمولاً دربرگیرندۀ چارچوبی هستند که بدن شخص را پوشش می‌دهد. این چارچوب مفاصلی درکنار مفاصل اسکلتی شخص دارد که از موتورها یا فنرها نیرو می‌گیرند تا به افزایش توان و ایستادگی کمک کنند.

بنا بر گفتۀ Konrad Stadler، مهندس دانشگاه علوم کاربردی زوریخ در سوئیس، اسکلت‌های بیرونی دارای موتورهای الکتریکی، قدرتمندتر و دارای انعطاف‌پذیری بیشتر هستند در حالی که نمونه‌های ساخته شده با فنرها (انواع غیر فعال) می‌توانند بسیار سبک‌تر باشند. Stadler مدیر فنی پروژۀ Robo-Mate است و سرگرم کار بر روی یک اسکلت بیرونی است که می‌تواند به کارگران کمک کند. Stadler می‌گوید:

«اختلال‌ها و آسیب‌های اسکلتی عضلانی به دلیل نیروهای فشاری وارد شده به کمر برآمده از بار حمل شده و وزن بدن کارگر و همچنین حالت بدن کارگر ایجاد می‌شوند. بلندکردن بار با بازوهای کشیده نسبت به بلند کردن همان بار نزدیک به بدن، نیروهای فشاری بیشتری به کمر وارد می‌کند.»

با پوشیدن اسکلت بیرونی Robo-Mate، یک کارگر هنگام بلندکردن جسمی سنگین با بازوهای کشیده، باید چنان احساس کند که جسم را نزدیک به بدن خود بلند کرده است. Stadler و همکارانش سرگرم آزمایش پیش‌نمونۀ این اسکلت بیرونی در آزمایشگاه هستند و امیدوارند که بتوانند آزمایش‌های صنعتی را سال آینده انجام دهند.

Robo-Mate یک پیش‌نمونۀ اسکلت بیرونی ساخته است. تصویر از Robo-Mate

اما اسکلت‌های بیرونی تماماً برای افزایش توان نیستند. Veneman به عنوان بخشی از پروژۀ تحت حمایت اتحادیۀ اروپا با نام BALANCE  در حال بررسی این موضوع است که آیا اسکلت‌های بیرونی می‌توانند تعادل افراد را حفظ نمایند؟

بدن انسان معمولاً با دو روش خود را متعادل نگه می‌دارد: تغییر سفتی مفاصل یا جابجایی دست‌ها و پاها به موقعیت‌های پایدارتر. او توضیح داد که: «انتخاب جایی که پاهایتان را قرار می‌دهید بسیار دقیق است. اگر پای خود را بسیار دور و یا بسیار نزدیک قرار دهید، به راحتی می‌توانید تعادل خود را از دست بدهید».

هدف اسکلت بیرونی BALANCE یادگیری روش طبیعی حفظ تعادل بدن و بررسی توانایی کمک نمودن اسکلت بیرونی در انجام این کار است. هم‌اکنون این پروژه در مرحلۀ طراحی است اما Veneman می‌گوید پیش‌نمونه باید کمترین مقاومت را در برابر حرکت از خود نشان دهد تا بتواند حرکتهای افراد سالم و ناتوان را دنبال کند.

هنگامی که سامانه، روش حفظ تعادل بدن را به خوبی فرا گرفت باید بتواند آن را تکرار کند. شما باید قادر باشید فردی که پیش‌نمونۀ BALANCE را پوشیده است هل دهید و سامانه پاهای شخص را چنان حرکت دهد که از افتادن او جلوگیری کند. این کار به یک اسکلت بیرونی کمابیش پیچیده با چندین مفصل و مجهز به حسگرهای دارای توانایی تشخیص ناپایداری نیاز دارد.

یک اسکلت بیرونی ساده‌تر که بخت بالایی نیز برای تجاری شدن در آیندۀ نزدیک دارد، نمونه‌ای است که در یک پروژۀ تحت حمایت مالی  اتحادیۀ اروپا به نام AXO-SUIT و به عنوان بخشی از برنامۀ EU’s Active and Assistive Living programme برای بهبود کیفیت زندگی افراد سالمند توسعه داده شده است. ایدۀ مدنظر برای AXO-SUIT، کمک به افراد سالمند یا ناتوان برای انجام کارهای روزانه مانند بلند شدن، راه رفتن، دسترسی و گرفتن اجسام بوده است. Shaoping Bai از دانشگاه Aalborg دانمارک و هماهنگ‌کنندۀ اصلی پروژه می‌گوید فناوری بکار رفته در AXO-SUIT بی‌شباهت با فناوری یک دوچرخۀ برقی نیست. به جای انجام کامل کارها، موتورها در فعالیت‌هایی که فرد خود در حال انجام آن است کمک می‌کنند مانند خم شدن برای آبیاری گیاهان و دوباره بلند شدن.

AXO-SUIT فعلاً در مرحله ساخت پیش‌نمونه است. Bai امیدوار است که گروهش بتواند در حدود ۵ سال نسخۀ تجاری را با قیمتی میان ۸۰۰۰ تا ۱۰۰۰۰ یورو عرضه کند.

این قیمت ممکن است گران به نظر برسد اما Bai باور دارد که این اسکلت بیرونی خواهد توانست جایگزین بسیاری از مراقبت‌های شخصی پرهزینه برای افراد سالمند شود. او گفت: «این دستگاه به آنها کمک خواهد کرد تا به جای انتقال به مراکز نگهداری، کیفیت زندگی خود را در حالی که در خانه هستند حفظ کنند».

منبع: RoboHub