مترجم: علي طالبيلغزش اغلب به سقوط افراد قطع عضو شده منجر ميشود كه از پاي مصنوعي استفاده ميكنند، اما پاي مصنوعي روباتيك كه در دانشگاه Carnegie Mellon ساخته شده است اين نويد را ميدهد كه به كاربران كمك ميكند تا با استفاده از تكنيكهايي بر اساس نحوه كنترل پاهاي طبيعي انسان تعادل خود را به دست آورند.
استاديار رشته روباتيك به نام هرتات جيري ميگويد، راهبردي كنترلي كه بر اساس مطالعه رفلكسهاي انساني و ساير سيستمهاي كنترل عصبي- عضلاني طراحي شده در حد شبيهسازي و آزمونهاي آزمايشگاهي نتايج نويدبخشي نشان داده است و قابليت راهپيمايي با تعادل بالا روي زمين ناهموار و كاهش لغزشها و تكانها را حاصل ميكند. اعضاي مصنوعي برقي ميتوانند فقدان عضلات پا را جبران كنند، اما اگر معلول از زمين افتادن وحشت داشته باشد، از آنها استفاده نميكند. اعضاي مصنوعي امروزي تلاش ميكنند تا از حركات طبيعي پا تقليد كنند، اما همچنان در برابر لغزشها، فشارها و سكندري مانند يك پاي سالم انسان واكنش نشان نميدهند. اين ايده كه با درك نحوه كنترل اعضاي حركتي توسط انسان ميتوانيم از آن اصول براي كنترل اعضاي حركتي مصنوعي استفاده كنيم انگيزه اصلي انجام اين تحقيق بوده است.
جيري ديناميك راهپيمايي پا و كنترل حركتي را در دهه گذشته بررسي كرده است. در بين مشاهدات او نقش عضلات راستكننده پا وجود دارد كه عموماً براي راست كردن مفاصل كاربرد دارند. او ميگويد كه نيروي عكسالعمل اين ماهيچهها به صورت خودكار در برابر ناهمواريهاي سطح زمين واكنش نشان ميدهد و سريعاً حركت پا را آهسته ميكند يا در صورت لزوم پا را دورتر دراز ميكند. اين گروه تحقيقاتي اين مدل عصبي- عضلاني را با استفاده از شبيهسازيهاي كامپيوتري و روباتي كابلي تقريباً نصف اندازه پاي انسان به نام پاي عصبي- عضلاني روباتيك 2 ارزيابي كردهاند. اعضاي مصنوعي برقي موتورهايي دارند كه در حين راهپيمايي زاويه بين زانو و ساق پا را تنظيم ميكنند و باعث ميشود طرز راه رفتن خيلي طبيعيتر باشد. همچنين اين موتورها نيرويي توليد ميكنند كه فقدان عضلات را جبران ميكنند و از دشواري راهپيمايي معلول ميكاهند و به آنها اجازه ميدهند تا با سرعتي مثل فردي سالم و خوشبنيه حركت كنند.
محققان ميگويند پاي چند ميليون نفر از مردم قطع شده است و انتظار ميرود تا سال 2050 اين مسئله تا چهار برابر بيشتر شود. حدود نيمي از جمعيت معلول اظهار داشتهاند كه از زمين افتادن ميترسند و تعداد زيادي از آنها گفتهاند كه ناتواني در راهپيمايي در زمينهاي ناهموار كيفيت زندگي آنها را كاهش ميدهد. اعضاي مصنوعي روباتيك حوزهاي نوظهور است كه باعث ميشود بتوان با طراحي اعضاي مصنوعي جديد و راهبردهاي كنترلي با اين مشكلات مواجه شد.
منبع: ساينس ديلي
