ساخت دستی دیگر برای افراد ناتوان

همه می‌توانند گهگاهی از دست کمکی استفاده کنند، اما برای افرادی که دارای معلولیت جسمی هستند این ابزار مفیدتر است. محققان دانشکده مهندسی جورج آر براون دانشگاه رایس اخیرا در حال کار بر روی توسعه دستگاهی هستند که می‌تواند به عنوان سومین بازوی افراد عمل کند. نیروی این بازو توسط هوا و قدرت راه رفتن فرد تامین می‌شود.

این اندام اضافی قادر است اشیای کوچک را بگیرد و آن‌ها را در حین حرکت کاربر به همراه داشته باشد. این ابزار نمونه اولیه یک بازوی رباتیک واقعی نیست، بلکه یک تکه پارچه است که زباله‌های کاربر را در زمانی که استفاده نمی‌شود در برمی‌گیرد. این ابزار از آنجا که مجهز به یک پوشش الاستومری است می‌تواند اشیای لغزنده را نیز بردارد.

"دنیل پرستون" (Daniel Preston) طراح دستگاه‌های رباتیک می‌گوید نسخه‌های پیشرفته این بازو می‌توانند حسگر‌هایی داشته باشند که می‌توانند پیش‌بینی کنند کاربر می‌خواهد چه کاری را انجام دهد یا بردارد. در حال حاضر، دستگاه قدرت خود را از راه رفتن کاربر می‌گیرد.

محققان دانشگاه رایس همچنین پیراهنی با یک فعال کننده دم مانند متصل به زیر بغل کاربر ایجاد کرده‌اند که منبسط می‌شود و به کاربر امکان می‌دهد چیزی به وزن ۱۰ پوند را بردارد.

"آنوپ راجاپان" (Anoop Rajappan) نویسنده اصلی این مطالعه و دانشجوی مقطع فوق دکتری دانشگاه رایس، در یک بیانیه دانشگاهی گفت: آمار سرشماری نشان می‌دهد که حدود ۲۵ میلیون بزرگسال در ایالات متحده وجود دارد که بلند کردن وزن ۱۰ پوندی با بازو‌های خودشان امری دشوار برایشان است.
یک بازوی رباتیک که ۲۰ دلار قیمت دارد

سومین بازو دو جز اساسی دارد. اول، پمپ‌های پارچه‌ای که در کف کفش کاربر تعبیه شده است و فشار هوا را جمع‌آوری می‌کند. در مرحله بعد، محرک‌های پنوماتیکی است که از نیرو در زمانی که کاربر نیاز به کمک دارد استفاده می‌کنند. همچنین پمپ‌ها حاوی فوم پلی‌اورتان سلول باز هستند که این پمپ‌ها به آن‌ها کمک می‌کند تا شکل خود را پس از هر مرحله‌ای که کاربر انجام می‌دهد، حفظ کنند.

آزمایش‌های آزمایشگاهی نشان می‌دهد که این دستگاه معادل سه وات برق و بازده تبدیل انرژی بیش از ۲۰ درصد تولید می‌کند. این بدان معنا است که این دستگاه ساده که با نیروی هوا کار می‌کند در واقع از دستگاه‌های الکترومغناطیسی، پیزوالکتریک و تریبوالکتریک فعلی که سعی در تولید انرژی از راه رفتن دارند، بهتر عمل می‌کند.

علاوه بر این، محققان می‌گویند تمام اجزای این دستگاه در مجموع ۲۰ دلار قیمت دارند. همچنین مونتاژ آن آسان و تمیز کردن آن بدون ترس از خراب شدن در ماشین لباسشویی است.

راجاپان بیان کرد که محققان در حال کار بر روی پیش‌بینی چگونگی عملکرد دستگاه‌های کمکی با افراد با وزن، قد و سرعت راه رفتن متفاوت هستند.

نویسنده مطالعه گفت: یکی از راه‌های پیشبرد این امر، استفاده از این مدل برای بهینه‌سازی عملکرد برای گروه‌های کاربری خاص است.

یافته‌های این مطالعه در مجله Science Advances منتشر شده است.