اسکلت‌های بیرونی پایین تنه بیشتر به عنوان ابزارهای توانبخشی و کمک به راه رفتن انسان مورد استفاده قرار می‌گیرند. حجم قابل توجهی از پژوهش‌ها در زمینه‌های مختلف به توسعه و بهبود عملکرد این دستگاه‌ها اختصاص یافته است و به دلیل الزامات ذاتی قابلیت حمل و تعامل ایمن با کاربر و محیط زیست، چالش‌های بسیاری در این زمینه وجود دارد. یکی از مهمترین جنبه‌ها برای بهبود عملکرد این دستگاه‌ها کنترل آنها است. با مجله فناوری‌های توان‌افزا و پوشیدنی همراه باشید.

انواع اسکلت بیرونی

در حال حاضر، دو نوع اسکلت بیرونی برای کمک به راه رفتن وجود دارد: یکی برای حرکت کامل و دیگری برای کمک جزئی. اسکلت‌های بیرونی برای حرکت کامل برای کمک به افرادی که کنترل حرکتی خود را از دست داده‌اند یا از اختلالات شدید حرکتی رنج می‌برند و به طور معمول در افرادی که دچار ضایعه نخاعی هستند اتفاق می‌افتد، طراحی شده است. محرک‌ها باید دارای گشتاور بالایی باشند زیرا کل گشتاور مورد نیاز برای حرکت را تأمین می‌کنند.

چنین دستگاه‌هایی از سال ۲۰۱۱، زمانی که ReWalk در بازار عرضه شد، به صورت تجاری در دسترس هستند. آنها می‌توانند به سرعت توسعه داده شوند زیرا روش کنترل آنها می‌تواند به سادگی موقعیت‌ها و وضعیت‌های گوناگون را مدیریت کند. نیازی به همکاری با یک حرکت اختیاری در پاها نیست، زیرا این حرکت وجود ندارد (یا بسیار ضعیف است)، بنابراین پاهای کاربر منفعل فرض می‌شوند. راه رفتن با حرکات بالا تنه یا فشردن دکمه‌ها آغاز می‌شود، که اجرای آن ساده است. به نظر می‌رسد که این اسکلت‌های بیرونی به طور چشمگیری توانایی حرکت هر دو پا را (از عدم راه رفتن تا راه رفتن آهسته) بهبود می‌بخشند.

دستگاه‌ها برای کمک جزئی به طور کلی سبک‌تر هستند و معلولیت‌های با شدت کمتر را هدف قرار می‌دهند. این ناتوانی‌ها می‌تواند از دست دادن استقامت به دلیل افزایش سن، از دست دادن قدرت یا هماهنگی به دلیل آسیب نخاعی ناقص SCI، سکته مغزی، بیماری‌های عصبی و غیره باشد. این دستگاه‌ها همچنین می‌توانند به راه رفتن افراد سالم کمک کنند، که به منظور افزایش استقامت بکار می‌روند. این کار بسیار چالش برانگیز است زیرا دستگاه با توجه به ماهیت پیچیده تعامل با کاربر، مجبور است بیش از آنکه مانع استفاده کاربر شود، کمک کننده باشد. افرادی که می‌توانند به طور مستقل راه بروند، انتظارات بیشتری از عملکرد دستگاه دارند (برای نمونه سرعت بیشتر راه رفتن).

زیرمجموعه اصلی اسکلت‌های بیرونی برای کمک‌های جزئی، دستگاه‌هایی هستند که برای اهداف توانبخشی در نظر گرفته شده‌اند. هدف نهایی این است که کاربران را آموزش دهیم تا مستقل از کمک‌های ارائه شده توسط دستگاه، راه بروند. بنابراین می‌توان میان نتایج مطلوب این اسکلت‌های بیرونی و آنهایی که برای کمک مستقیم و کامل به حرکت، تنها هنگام پوشیدن استفاده می‌شوند تمایز اساسی قائل شد. در واقع، یک استراتژی آموزشی برای توانبخشی ممکن است شامل مقاومت در برابر حرکت کاربر باشد. برخلاف این تفاوت در اهداف نهایی، اشتراکات بسیاری میان دو برنامه از نظر روش‌های مورد استفاده برای کنترل وجود دارد.

روش‌های کمکی

از دیدگاه کنترلی، چالش اصلی برای کمک به راه رفتن، مشارکت در حرکت مورد نظر است، زیرا دستگاه نمی‌تواند به طور مستقیم با کاربر ارتباط برقرار کند تا به وضوح قصد را تشخیص دهد و همکاری کند. بسته به زمینه و کاربرد، همکاری مؤثر را می‌توان به روش‌های مختلف تفسیر کرد. به طور کلی، کمک جزئی به معنای هم افزایی نیروها یا گشتاورها میان کاربر و دستگاه است و برای کمک به حرکت کامل، به معنی هماهنگی میان حرکات اسکلت بیرونی و حرکات بالا تنه کاربر است. روش‌های بسیاری برای شناسایی قصد کاربر و اعمال گشتاور یا حرکت مناسب استفاده می‌شود.

بیشتر بخوانیم:

>> روش های کنترل اسکلت های بیرونی اندام تحتانی برای کمک به راه رفتن (بخش دوم

>> اسکلت بیرونی چه تأثیری روی راه رفتن افراد پس از سکته دارد؟

منبع: doi.org/10.1186/s12984-021-00906-3

«استفاده و بازنشر مطالب تنها با ذکر لینک منبع و نام (مجله فناوریهای توان افزا و پوشیدنی) مجاز است.»