يكي از مشكلات اصلي صنايع روباتيك و در حقيقت بازوهاي روباتيك اين است كه نيروي اعمال شده توسط اين بازوها هيچگاه به حدي كنترل شده نيست كه بتوانند ابزارهاي ظريف را جابهجا كنند و به همين دليل نيز عموماً شاهد حركاتي زمخت از اين دستگاهها بودهايم. حال دانشمندان موفق به ساخت يك بازوي روباتيك ويژه شدهاند كه قادر به اعمال حركاتي باورنكردني است.
فلپهاي الكترودي از پنج لايه تشكيل شدهاند. يك لايه الاستومر از قبل كشيده شده كه ميان دو لايه از الكترودها قرار گرفته است به علاوه دو لايه از سيليكون با ضخامتهاي مختلف. زماني كه ولتاژ خاموش است، تفاوت در ضخامت لايههاي خارجي باعث خم شدن فلپ به سمت بيرون ميشود. زماني كه ولتاژ روشن باشد، جاذبه ميان دو لايه از الكترودها غشاها را مستقيم ميكند. عمل صاف كردن غشاها از موقعيتي خميده رفتار ماهيچه را تقليد ميكند. در نوك فلپها، الكترودهاي هر لايه به منظور حداكثر قدرت جذب طراحي شدهاند. الكترودهاي دوديي شده به صورت دروني، كه شبيه دو شانهاي هستند كه دندههايشان درون هم فرو رفته باشد، زمينه الكترو استاتيكي را فراهم ميآورد كه باعث چسبندگي الكترودي ميشود.
بازوي روباتيك براي بيماران دوشن
محققان به تازگي يك بازوي روباتيك ساختند كه ميتواند از فعاليتهاي روزانه افرادي كه از بيماري ديستروفي عضلاني دوشن رنج ميبرند حمايت كند. آنها اخيراً آخرين تغييرات را در اولين نمونه از يك دستگاه كمكي متصل به بدن ايجاد كردهاند كه ميتواند در زير لباسها پوشيده شود و به فعاليتهاي مستقل بازو در طول كارهاي روزانه كمك كند.
ديستروفي عضلاني دوشن
اين بيماري تقريباً در يك نفر از 5000 نوزاد پسري كه به دنيا ميآيند رخ ميدهد. عضلات بيماران مبتلا در طول زندگي ضعيفتر خواهد شد. در نتيجه، پسران مبتلا به دوشن توانايي استفاده از بازوي خود را به تدريج از دست ميدهند تا زماني كه ديگر قادر نيستند از آنها استفاده كنند. دارو ميتواند رشد بيماري را كند كرده و اميد به زندگي را در اين افراد افزايش دهد در نتيجه حفظ كارآيي بازو در آنها مهمتر نيز خواهد شد. چندين راه كمكي براي كسب دوباره فعاليت عضلاني در بازوها وجود دارند، اما اين روشهاي كمكي جبرانكننده از دست دادن كارآيي نيستند و ميتوانند باعث بدنامي شوند.
پشتيباني فعال و منفعل
در طول چهار سال گذشته محققان در حال كار كردن روي دو حمايتگر بودهاند: يك حمايتكننده بازوي منفعل – كه بدون موتور است و توسط كاربر كنترل ميشود – و يك حمايتكننده بازوي فعال – كه توسط موتوري كه كاربر كنترلش ميكند كار ميكند. حمايتگر فعال بازو توسط سيگنالهاي عضلاني الكتريكي (EMG) يا حداقل قدرت عضلاني از سوي بازو كه حركت را تا حد ممكن طبيعي ميكنند كنترل ميشود. محققان به منظور ارزيابي طراحي خود، عملكرد عضلاني در پسران مبتلا به بيماري دوشن را با و بدون كمك A- Gear بررسي كردند. جوآن لوبو پارت كه محقق مركز تحقيقاتي MIRA براي تكنولوژيهاي بيومديكال و داروهاي تكنيكي است، ميافزايد: «در طول تحقيق، تعدادي از شركتكنندهها كه به مدت سه تا پنج سال قادر به حركت مستقل بازوهاي خود نبودند وجود داشتند و اين افراد توانستند تا تستهاي طراحي شده را با موفقيت بگذرانند. آزادي در حركت و عملكرد بازو زماني كه افراد از دستگاه كمكي نمونه استفاده كردند افزايش يافت. علاوه بر اين، حركت به انرژي كمتري نياز داشت.»
رشد بيماري
محققان نه تنها به دنبال راهحلي تكنيكي بودند بلكه اطلاعات و بينش بيشتري را درباره گسترش عملكرد بازو در پسران و مردان مبتلا به بيماري دوشن از طريق مطالعات بازوي پوياي دوشن (DDAS) به دست آوردند.
از طريق اندازهگيري عملكرد بازو بيماران مختلف در سنين گوناگون، موفق شدند تا اطلاعاتي را درباره نحوه گسترش بيماري با رشد سن به دست بياورند و طبق آن كار حمايتگر بازو را تنظيم كنند. اگرچه نتايج پروژه A- Gear بينشهاي جديدي را درباره ظاهر ابزارهاي كمكي اينچنيني در اختيار قرار داده است، هنوز كار زيادي بايد در بخشهاي مختلف صورت گيرد. در حال حاضر، محققان در حال نوشتن مقالهاي مروري هستند تا قدمهاي بعدي را كه براي تبديل كردن نمونه آزمايشي به محصولي مفيد لازم است مشخص كنند.
منبع: ساينس ديلي
