تصویر درخواست ثبت اختراع ربات پوشیدنی سامسونگ – اداره ثبت اختراع و نشان تجاری ایالات متحده

اداره ثبت اختراع و نشان تجاری ایالات متحده یک درخواست حق ثبت اختراع مربوط به غول عرصۀ الکترونیک، Samsung Electronics را در ماه می ۲۰۱۵ منتشر کرد. این درخواست ثبت اختراع که دارای عنوان: ربات پوشیدنی و روش‌هایی برای کنترل انواع مشابه است،  در سوم سپتامبر سال ۲۰۱۴ ارسال شده است. مخترع اولیۀ این ربات  Chang Hyun ROH است که پیش از این نیز در سال ۲۰۰۹ در طراحی و کنترل ربات راه‌رونده با سامسونگ همکاری کرده بود. سامسونگ که در حال حاضر دارای یک برنامۀ رباتیک و حق اختراع  ثبت شدۀ یک اسکلت بیرونی بالاتنه است، به دنبال سرمایه‌گذاری بیشتر در بازار سامانه‌های اسکلت بیرونی است.

نسخه قدیمی‌تر ربات HAL ساخته Cyberdyne

درخواست ثبت اختراع سامسونگ یک ربات پوشیدنی را تعریف می‌کند که احتمالا ًاز دو بخش تشکیل شده است. یک بخش متحرک شامل ساختار اسکلت بیرونی که باید روی پاهای کاربر پوشیده شود و بخش حسگرها که شامل دو حسگر الکترومایوگرام (EMG) است که در دو نقطۀ گوناگون،  بر روی دست‌کم یکی از پاهای کاربر متصل می‌شوند. این درخواست،  تصاویر و توضیحاتی را پیرامون هر دو اسکلت بیرونی تمام بدن و اسکلت بیرونی مفصل ران ارائه می‌دهد. این طرح دربارۀ ساخت و کنترل اسکلت بیرونی بسیار شبیه به کار شرکت Cyberdyne، دیگر شرکت فعال در عرصۀ اسکلت‌های بیرونی است.  Cyberdyne سازندۀ مجموعۀ اسکلت‌های بیرونی با نام HAL است.  پژوهش‌های آنها در طول دهۀ گذشته تأثیری فوق‌العاده بر عرصۀ اسکلت‌های بیرونی داشته است و این تأثیر در ربات پوشیدنی سامسونگ نیزقابل مشاهده است.

Cyberdyne طرفدار سرسخت بکاربردن حسگرهای EMG است که تکانه‌های عصبی مغز را حتی پیش از رسیدن آنها به گروه عضلات هدف دریافت می‌کند و به موتورهای اسکلت بیرونی اجازه می‌دهد تا همزمان با عضلات پا فعال شوند. نقطۀ ضعف اصلی این فناوری اینست که سنسورهای کاشتنی در زیر پوست هنوز ایمن تلقی نمی‌شوند در نتیجه حسگرهای EMG باید روی پوست کاربر متصل شوند. نصب حسگرها زمان‌بر بوده و همچنین دارای نویز زیادی هستند که با خشک شدن ژل اتصال، میزان نویز افزایش می‌یابد (معمولا طی ۳۰ دقیقۀ ابتدایی). سامسونگ شرکت بسیار بزرگتری است و ممکن است بخش ربات‌های پوشیدنی آن، راهکاری برای رفع کاستی‌ حسگرها داشته باشد.

نگاهی دقیق تر به درخواست حق ثبت اختراع

فعالیت های عضلات اصلی بدن در طول یک چرخۀ راه رفتن – اداره ثبت اختراع و علامت تجاری ایالات متحده

طرح کنترل ربات پوشیدنی سامسونگ – اداره ثبت اختراع و علامت تجاری ایالات متحده

ربات پوشیدنی معرفی شده در درخواست حق ثبت اختراع سامسونگ، برای افزایش توان عضلانی طراحی شده است. این اسکلت بیرونی می‌تواند به عنوان بخشی از درمان توانبخشی در تقویت توان اسکلتی عضلانی افراد سالمند یا معلول بکار رود و یا به افراد سالم مانند سربازها و کارگرها برای جابجایی اشیای سنگین کمک کند. ربات پوشیدنی سامسونگ نیاز دارد تا تشخیص دهد که کاربر قصد انجام چه کاری دارد و تشخیص خود را به موتورهای اسکلت بیرونی انتقال دهد. این امر با بکار بردن ترکیبی از دو حسگر EMG روی عضله تیبیالیس قدامی، عضله سولئوس و یا عضله سه سر بازو surae از کاربر قابل دستیابی است. این درخواست حق ثبت اختراع اشاره می‌کند که  به دلیل فعال شدن عضله همسترینگ و عضله چهارسر رانی از وضعیت ابتدایی راه رفتن، ممکن است نصب حسگر EMG به آسانی و بدون اذیت شدن کاربر امکان پذیر نباشد. افزون بر این، می‌توان یک حسگر ژایروسکوپ را برای نظارت بر انحراف بالاتنۀ کاربر و یک حسگر شتاب‌سنج را برای تشخیص انحراف بدن بکار برد. بستۀ حسگر EMG را می‌توان به اجزای آن تقسیم کرد: الکترود، تقویت‌کننده، یک‌سو ساز، فیلتر، مبدل آنالوگ به دیجیتال و فرستنده. پس از این وظیفۀ کنترل‌کننده است که نتایج حسگرها را تفسیر نموده و گشتاور لازم را برای راه‌اندازی موتورها تأمین کند.

سایر ربات‌های سامسونگ

اسکلت بیرونی پیشین سامسونگ – اداره ثبت اختراع و علامت تجاری ایالات متحده

سامسونگ در حال حاضر دست‌کم یک حق ثبت اختراع تأیید شده دارد: اسکلت بیرونی فشردۀ بازو، دستگاهی پشتیبان برای جبران گرانش جاذبه، دسامبر ۲۰۱۰. بعید است این دستگاه از مرحلۀ پژوهش و توسعه فراتر رفته باشد. در فوریه ۲۰۱۵ سامسونگ یک بخش آزمایشگاه رباتیک جدید با تمرکز بر روی پهبادها، ربات‌ها و چاپ سه‌بعدی ایجاد کرد. مشابه با ربات Asimo شرکت Honda، سامسونگ نیز خط تولید ربات راه رونده خود به نام MAHRU را دارد. به تازگی سامسونگ یک جاروبرقی رباتیک را به همراه یک تفنگ خودکار نگهبان معرفی کرده است. این تفنگ می‌تواند اهداف را از فاصله ۲ مایلی تشخیص داده و به آن حمله کند. سامسونگ با افزایش سرمایه‌گذاری در پروژه‌های رباتیک خود و به پشتوانه نمونه کارهای قوی از محصولات حال حاضر، در جایگاهی مناسب برای ورود به بازار سامانه‌های اسکلت بیرونی قرار دارد.

حال که سامسونگ و فیلیپز اسکلت‌های بیرونی می‌سازند، سونی چه می‌کند؟

از ژوئن سال ۲۰۱۴، دولت ژاپن بر تجدید حیات صنعت رباتیک خود از طریق سرمایه‌گذاری و مقررات‌زدایی تأکید داشته است. شرکت‌های بزرگ آسیایی مانند Honda، Philips و Daewoo به طور جدی در حال کار بر روی دستگاه‌های راه‌رونده کمکی، حمل‌کننده‌های بار قدرتمند و اسکلت‌های بیرونی هستند. در سال ۱۹۹۹ سونی با سگ رباتی AIBO کودکان و بزرگسالان را شگفت زده کرد و  در سال ۲۰۰۳ این شرکت از ربات راه‌روندۀ خود، QRIO رونمایی کرد. با اینکه سونی در طول شش سال گذشته با شرایط سخت اقتصادی مواجه شده است، ربات‌های پوشیدنی می‌تواند فرصتی برای برگرداندن روح نوآورانه این شرکت باشد.

برای اطلاعات بیشتر می‌توانید به وبگاه اداره ثبت اختراع و علامت تجاری ایالات متحده مراجعه نمایید.

منبع: exoskeletonreport.com