بازوی رباتیک هوشمند Esper Bionics به عنوان یک پروتز از فناوری پیشگو برای بهبود و شخصی سازی استفاده می‌کند. این پروتز با استفاده مداوم کاربر و جمع‌آوری داده در مورد الگوی حرکت وی بهبود می‌یابد. در ادامه این مقاله از مجله فناوریهای توان افزا و پوشیدنی با این پروتز بیشتر آشنا خواهیم شد.
قابلیت توان افزای فناوری مدت زیادی به تخیلات تعلق داشت. بسیاری شرکت‌ها با نگاهی به این افق تخیلی فناوریهای حقیقی خلق کردند. شرکت‌هایی مانند Neuralink با بستر مغز و ماشین متصل به مغز خود خبرساز شده است. اما در صورتیکه کمی نگاه خود را گسترش دهیم، متوجه خواهیم شد که ابزار توان‌افزای مداخله کننده در بدن دهه‌ها وجود داشته است. مانند ضربان ساز قلب و دستگاه ردگیری مستمر قند خون.
پروتز الگوی حرکتی فرد را می آموزد و با استفاده بیشتر، بهتر می شود
Esper Bionics از فناوری توان‌افزا برای بهبود توانایی کاربران استفاده می‌کند. در تلاش برای ساخت این دستگاه، این شرکت یک دست رباتیک خودآموز برای افرادی با توانایی‌های مختلف عضو طراحی کرد.
هم اکنون، نوامبر ۲۰۲۲، تخمین زده می‌شود که تعداد دو میلیون فرد با نقص عضو وجود دارد. پیش‌بینی می‌شود که این میزان تا سال ۲۰۵۰ دوبرابر شود. متاسفانه پروتزهای موجود به لحاظ زیبایی و قابلیت استفاده کمبودهایی دارد. Esper Bionics در حال توسعه دست رباتیکی است که زندگی افراد دارای نقص عضو را بهبود بخشد. در عین حال این پروتز بسترهای مغز و ماشین را نیز با سرعت بیشتری بهبود می‌بخشد.
Esper Bionics و توسعه توانایی بشر
Esper Bionics در سال ۲۰۱۹ توسط دکتر Dima Gazda، Anna Believantseva و Ihor Ilchenko پایه‌گذاری شد. این شرکت درحال حاضر در نیویورک واقع شده است. دفتر تحقیق و توسعه و ساخت این استارت‌آپ در آلمان و اوکراین قرار دارد. این شرکت در حال تلاش برای توسعه تمام و کمال ایمپلنت‌های الکتریکی با مصرف کم، هوشمند و تحلیل‌های پیشرفته.
Dr Dima Gazda به عنوان پزشک آموزش خاصی برای توسعه دستگاه‌های کارآمد برای مداخله دیده است. در ابتدا Gazda و سایر پایه‌گذاران شرکت Esper Bionics را برای توسعه فناوری‌هایی پایه‌گذاری کردند که به نظر آنان برای آینده بشر لازم بود: ایمپلنت‌های الکترونیک. این شرکت برای آغاز فرآیند تحقیق و توسعه روی صنعت پروتز متمرکز شد. این صنعت در آن زمان فناوری سطح بالا نداشت. بیشتر پروتزهای استاندارد صنعت زیبا هستند و کاربرد از دست رفته را بازنمی‌گرداند. سایر شرکت‌ها در آن زمان در حال توسعه کارکرد پروتزها بودند به خصوص Psyonic. هر چند Esper امیدوار بود که با محصول سریع و پرکارد خود شناخته شود. این دستگاه الگوی حرکت فرد را می‌شناسد و کارکرد خود را برای هربیمار شخصی‌سازی کند.
دست Esper یک پروتز خودآموز است
هدف Esper Hand ساده است: طراحی یک پروتز که دقیقا مانند دست انسان کار کند. یک سرگرمی مانند بافتنی را در نظر بگیرید. به طور معمول فرد با حرکات آهسته جایگذاری میله‌های بافتنی را تمرین می‌کند. سپس با گذر زمان فرد حرکات را می‌آموزد تا سرانجام حرکات نرم می‌شوند. نهایتا فرد قادر خواهد بود بدون تلاش و راحت بافتنی را انجام دهد.
گروه Esper دست رباتیک را این هدف طراحی کرد که دستگاهی تولید شود که با استفاده بیشتر حرکات دست کاربر را یادگیرد. گروهی از پردازنده‌های سیگنال دیجیتال، به خصوص حسگر الکترومیگرافی یا EEG، در حال حاضر برای هدایت دستگاه به کار می‌رود. ماهیچه‌های بدن کاربر حرکات تک تک انگشت‌های فرد را کنترل می‌کند، دست را برای در دست گرفتن اشیا جمع کند و تقریبا هر کاری را انجام دهد. بنابراین این وسیله برای هر فرد متفاوت است و کارکرد آن به سایر ماهیچه‌های بدن، در مورد عضو قطع شده، نیز بستگی دارد.
Gazda بیان کرد که Esper Hand ده بار دقیق‌تر از پروتزهای موجود می‌تواند حرکت‌های ماهیچه‌های فرد را تشخیص دهد. وی اشاره کرد که این دستگاه سرعت زیادی در فعالسازی و کنترل دست دارد. به طوریکه زمان واکنش این دست به دست واقعی نزدیک است. این دست ضد آب است و در برابر غبار نیز عایق است.
نرم‌افزار این دست و بستر Esper شامل یک سرور و یک اپلیکیشن هوش مصنوعی است. داده‌های ورودی به این دست برای تشخیص حرکات کاربر و افزایش بازدهی دستگاه است. به عنوان مثال، این دست قابلیت تشخیص حرکات عضلات در موقعیت‌های مختلف را داراست و دقیقا نیاز به مشت کردن دست دور اشیا را، در موقعیت‌هایی مانند بلند کردن فنجان یا اشیا سنگین، پیش‌بینی می‌کند. افزون بر این الگوریتم اختصاصی یادگیری ماشین می‌تواند مشکلات عمومی پروتزها مانند عرق کردن یا گستره متفاوت حرکتی را حل کند.
نقش عضلات فرد در کنار هوش مصنوعی در کارکرد دست Esper Bionics
به گفته Gazda: «سرور این شرکت داده‌ها را از دست جمع‌آوری می‌کند و الگوریتم هدایت را به شکلی هدایت می‌کند که نیازهای روزمره کاربر را برآورده کند.»
توانایی تشخیص حرکت عضلات کاربر با گذر زمان افزایش می‌یابد. به این شکل زمان واکنش فرد و فعالسازی آن بهبود یافته و کنترل دست راحت‌تر می‌شود. جدا از توانایی سخت افزاری و نرم افزاری این دست مصنوعی، طراحی صنعتی این دستگاه نیز قابل توجه است. طراحی فعلی دستگاه با در نظر گرفتن فاکتورهای زیبایی و با در نظر گرفتن نظرات کاربران بدست آمده است. هدف رسیدن به دستگاهی بوده است که کاربران از استفاده آن هیجان‌زده شوند. این دستگاه با وزن ۳۸۰ گرم در حال حاضر دستگاهی سبک در بازار پروتزها و اعضای مصنوعی شناخته می‌شود.
به عنوان بخشی از طراحی صنعتی دستگاه، Esper Bionics به دنبال مواد جایگزین برای کشورهای در حال توسعه نیز بود. سایر شرکت‌ها نیز روی این بخش‌های جهان متمرکز هستند. Victoria Hand نمونه‌ای از تولیداتی است که با این هدف ساخته شده است.
دریافت تائیدیه FDA هنوز ممکن نشده است. شرکت در حال حاضر ۱۰ کاربر در منطقه نیویورک دارد. ده کاربر دیگر نیز تا انتهای سال ۲۰۲۲ به این تعداد افزوده خواهد شد. به گفته Gazda این شرکت در مرحله آزمایشی است اما امید است در زمان کمی گسترش یابد و فراتر از ایالات متحده مشتری داشته باشد.
آینده ایمپلنت های الکترونیک و Esper Bionics
Gazda روی دیدگاه خود در مورد فناوریهای پوشیدنی و مداخله کننده در بدن تاکید کرد. او توضیح داد که با تولید این دست رباتیک، Esper Bionics به دنبال ساخت دستی رباتیک که برای افرادی است که داری نقص عضو از زیر شانه یا پا هستند. Esper Bionics در همین راستا به عنوان شرکت توسعه دهنده پروتزهای بازنشستگان ارتش اوکراین انتخاب شده است.
در عین حال این شرکت ورای این پروتز هم چشم اندازی دارد. هدف ساخت ایمپلنت‌هایی است که سلامت عمومی فرد را بهبود بخشند. به جای استفاده از رهیافت Neuralink برای ادغام مستقیم یک سامانه با اعصاب مرکزی، Esper Bionics بر ادغام اعصاب مرکزی برای بهبود کارکرد و دسترسی‌پذیری امپلنت‌ها تمرکز دارد.
به گفته وی انسان از دیرباز پیشرفت‌های زیادی در حمل‌ونقل، ساخت و ساخت و … داشته است. اما این نخستین باری است که فناوری برای بهبود انسان به کار برده می‌شود. با نگاهی به ده هزار سال گذشته خواهیم دید که تکامل انسان و تفکر وی در مورد فناوری مسیری کاملا متفاوت طی کرده است.
به گفته وی ایمپلنت‌های الکترونیک در مورد انسان‌ها اثری به سزا روی جوامع انسانی و صنعت هوا فضا خواهد داشت.
شرکت Esper Bionics حداقل پنج سال با کاشت ایمپلنت خود فاصله دارد. اما این شرکت دستگاه خود را به صورت مداوم بهبود می‌بخشد. همچنین نحوه کنترل آن و پوشیدنی رابط مغز و ماشین شرکت نیز در حال توسعه مداوم است. کلیه دستگاه‌های در حال توسعه این شرکت از بستر Esper برای شخصی‌سازی دستگاه مطابق حرکات کاربران استفاده خواهند کرد.
مشاهده توسعه و پیشرفت این شرکت در زمینه دست رباتیک و سایر دستگاه‌ها در طی سالیان قطعا هیجان انگیز خواهد بود.
گسترش اسکلت بیرونی در صنعت کشاورزی و باغبانی
تأیید اسکلت بیرونی HAL برای درمان پاراپلژی اسپاستیک ارثی و میلوپاتی
منبع: engneering
«استفاده و بازنشر مطالب تنها با ذکر لینک منبع و نام (مجله فناوریهای توان افزا و پوشیدنی) مجاز است.»
