انسان همواره به افزایش توانایی خود و استفاده از فناوری برای این کار علاقه داشته است. یکی از طرح‌های تعریف شده برای این کار Warrior Web به عنوان طرحی زیر نظر DARPA است که به اسکلتهای بیرونی برای ایمن ساختن سیستم اسکلتی-عضلانی بدن اختصاص دارد. در ادامه به محصول این طرح که SuperFlex نامیده می‌شود، اشاره خواهیم کرد. با مجله فناوریهای توان‌افزا و پوشیدنی همراه باشید.
بدن انسان توانایی فوق‌العاده زیادی دارد. سیستم اسکلتی-عضلانی بدن به ما اجازه چرخ‌وفلک زدن، بلند کردن وسایل سنگین و راهپیمایی در مسیرهای طولانی را می‌دهد. با این وجود بدن ما هم محدودیت‌هایی دارد. ماهیچه‌ها خسته میشوند. مفاصل بی‌حس میشوند. پس DARPA این پرسش‌ها را مطرح کرد که آیا می‌توان از پس این محدودیت‌ها برآمد؟ آیا بیشینه کارایی سربازان را می‌توان با فناوری بالا برد؟ آیا می‌توان از آسیب عضلانی پیشگیری کرد؟ شاید مهم‌ترین سوال این بود: آیا همه این کارها را می‌توان با یک فناوری راحت انجام داد؟ اینقدر راحت که افراد مشتاق به استفاده از آن باشند و نه ناچار به استفاده از آن؟
این سوالات آغازی شد برای همکاری DARPA با SRI International، متخصص فناوریهای رباتیک. آنان در ابتدا برای حمل بارهای سنگین در مسافت‌های زیاد مشغول به پژوهش شدند. نتیجه کار SuperFlex بود. اما مانند بسیاری دیگر از محصولات SRI اسکلت بیرونی SuperFlex نیز کاربردهایی فراتر از طرح اولیه خود دارد.
سبک شدن بار
طرح‌های نخست اسکلت بیرونی برای پیشگیری از آسیب اسکلتی-عضلانی کارمندان ارتش بود. با حمل ۴۵ کیلوگرم بار در مسافت‌های طولانی هر کاربر آسیب دیده نیاز به ماه‌ها استراحت برای بهبودی دارد. اما نمونه‌های نخست اسکلت بیرونی حجیم و ناراحت بود و استفاده از آن برای زمان طولانی آزاردهنده بود. بنابراین در سال ۲۰۱۱ طرح Warrior Web برای طراحی یک پوشیدنی کاربردوست آغاز به کار کرد.
Warrior Web باید افزون بر یافتن راهی برای پیشگیری از آسیب عضلات (که از حمل وسایل سنگین ناشی می‌شود) مواد مناسب کار را به شکلی انتخاب می‌کرد که نیازمند تغییری در لباس کاربر نباشد. این‌طور بود که ایده یک exosuit یا لباس بیرونی به عنوان اسکلت بیرونی نرم شکل گرفت. گروه SRI International نهایتا SuperFlex را تولید کرد. یک لباس مانند لباس غواصی که عملگرهایی سبک و شکل‌پذیر دارد.
نوآوری های طرح Warrior Web
عملگرهای خطی این لباس که مشابه عضلات بدن کار می‌کنند از موتورهای قوی بهره می‌برد که در سرعت‌های بالا به شدت پربازده هستند. این عملگرها به جای استفاده از انتقال‌دهنده‌های فلزی سنگین که حرکت دورانی موتور را به حرکت خطی آهسته تبدیل می‌کند از انتقال‌دهنده‌های پیچشی برای ایجاد حرکت و تولید نیرویی مشابه حرکت و نیروی عضلات بهره می‌برند. به این شکل حجم و وزن زیادی به پوشیدنی کاربر اضافه نمی‌شود.
اما طراحی این عملگرها و ایجاد حرکت به تنهایی کافی نیست. طراحی مناسب اتصال آن‌ها به اسکلت بیرونی هم مهم است. انتقال نیرو باید با ایجاد فشار روی پوست همراه باشد. اگر نقطه فشار نتواند نیرو به درستی پخش کند آسیب پوستی، گرفتگی عضلات و احساس ناراحتی ایجاد می‌شود. اینجاست که نوآوری دیگر SuperFlex مهم می‌شود. FlexGrip سامانه‌ای از بافتی خاص با پارچه نرم است که نبرو را روی پوست به خوبی پخش می‌کند. خیلی بهتر از بندهای حلقه‌دار.
این لباس بخش هوشمندی هم دارد. با ردیاب‌های حرکتی و پیشبینی حرکت و الگوریتم‌های افزایش بازده این لباس در واقع یک مغز هوشمند هم دارد. این مغز هوشمند دقیقا در هنگام نیاز نیروی لازم را وارد می‌کند و کمک می‌کند لباس جلوی دست و پای کاربر را نگیرد.
استفاده از SuperFlex فراتر از هدف نخستین آن
Warrior Web در اصل برای سربازان طراحی شده بود. اما برای شهروندان معمولی و بازنشستگان ارتش یا افراد دارای ناتوانی فیزیکی هم مفید است.
Warrior Web یک پوشیدنی با کاربردهای وسیع بود. Rich Mahoney کارمند سابق SRI Robotics طرح آن را پیش می‌برد. وی با سابقه‌ای که در کاربردی ساختن فناوریهای خاص در بخش سلامت داشت کاربردهای Warrior Web و اسکلتهای بیرونی برای افرادی که مشکلات خاص مانند دیستروفی عضلانی دارند را می‌شناخت. وی گروهی متخصص در نوآوری‌های منسوجات، رباتیک، بیومکانیک و هوش مصنوعی را دعوت به کار کرد و شرکتی برای پیشبرد این فناوری تاسیس کرد. این شرکت Seismic نام داشت.
Seismic لباس‌های فعال را با ترکیب عضلات رباتیک و لباس نرم تولید کرد. در سال ۲۰۱۸ این شرکت core wellness suit را در نمایش TechCrunch Disrup معرفی کرد. این لباس برای تقویت توان کاربر و بهبود شکل بدن طراحی شده بود. حتی فعالیت‌های عادی با این لباس از ۲۰ تا ۳۰ درصد تقویت می‌شود. این لباس از عملگرهای SRI و فناوری تماس با پوستی بهره برده است که Warrior Web داشت.
در سال ۲۰۱۹ شرکت Warrior Web به فهرست شرکت‌های نوآورانه جهان افزوده شد.
اسکلت بیرونی برای درمانگرانی که بیماران را جابه‌جا می کنند
رباتیک پوشیدنی و رابط های مغز و رایانه موجب بهبود توانبخشی سکته مغزی میشوند
چگونه اسکلتهای بیرونی سبب پیشرفت در بهداشت و درمان می شوند؟
منبع: medium
«استفاده و بازنشر مطالب تنها با ذکر لینک منبع و نام (مجله فناوریهای توان افزا و پوشیدنی) مجاز است.»
