سریع‌تر راه رفتن با چکمه‌های آهنین

چکمه‌های رباتیک مجهز به هوش مصنوعی که به اصطلاح اسکلت بیرونی نامیده می‌شوند، برخلاف ظاهر آهنین و سنگین خود می‌توانند کاری کنند که کاربران سریعتر از همیشه راه بروند.

به گزارش ایران اکونومیست و به نقل از آی‌ای، گروهی از مهندسان دانشگاه استنفورد یک جفت چکمه منحصر به فرد ساخته‌اند که می‌تواند با صرف انرژی و تلاش کمتر، شما را سریع‌تر راه ببرد.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

این چکمه‌های رباتیک با استفاده از یک قاب فیبر کربنی، یک موتور و یک جفت کفش ساخته شده‌اند. این چکمه‌ها در اصل می‌توانند به حرکت پا در افرادی که دچار آسیب‌های پا یا مشکلات حرکتی هستند، کمک کند.

موتور این چکمه رباتیک، کابل موجود در آن را می‌کشد و پا را خم می‌کند و هنگامی که فرد برای راه رفتن به زمین فشار می‌آورد، به نیروی وی می‌افزاید و به کاربر در سریع‌تر راه رفتن کمک می‌کند.

چندین دستگاه کمکی با طراحی مشابه با این چکمه هوشمند وجود دارد، اما چیزی که این دستگاه را متمایز می‌کند، نیروی کمکی حداکثری است که ارائه می‌دهد؛ علاوه بر این، چکمه‌ها قادر به ارائه کمک‌های شخصی و سفارشی به هر کاربر به صورت مجزا هستند.

پاتریک اسلید، نویسنده ارشد این مطالعه و پژوهشگر فوق دکتری در دانشگاه استنفورد می‌گوید: یک پیشرفت در کار ما توسعه یک مدل یادگیری ماشینی بود که از داده‌های حسگر قابل حمل از اسکلت بیرونی برای تعیین بهترین الگوی کمکی هنگام راه رفتن استفاده می‌کند.

وی افزود: این بسیار مهم است، زیرا هر فردی به طور متفاوتی راه می‌رود و برای دریافت حداکثر نیروی کمکی به الگوهای کمکی متفاوتی نیاز دارد.

پژوهشگران می‌گویند که تا به حال استفاده از اکثر دستگاه‌های اسکلت بیرونی به تنظیمات آزمایشگاهی محدود می‌شد و هیچ یک از آنها مزایای واقعی را از کاهش انرژی لازم برای راه رفتن یا افزایش سرعت راه رفتن نشان نداده‌اند. این به این دلیل است که طراحی ماهیچه‌ها، تاندون‌ها و اسکلت انسان، بسیار تکامل‌یافته و تخصصی است و حرکت بسیار کارآمدی را برای ما فراهم می‌کنند. بنابراین در حقیقت، کمک به راه رفتن انسان در واقع بسیار دشوار است.

با این حال، این اسکلت بیرونی که به تازگی ساخته شده توانسته است عملکرد بهتر و سریع‌تر راه رفتن را برای انسان در شرایط دنیای واقعی نشان دهد.

این طرح به اندازه کافی قدرتمند است که معادل ۵۰ تا ۷۵ درصد تلاشی را که ماهیچه ساق پای انسان معمولاً در طول راه رفتن انجام می‌دهد، تامین کند. علاوه بر این، مهندسان این دستگاه را به حسگرهای قابل حمل برای کمک شخصی و سفارشی مجهز کردند تا بهترین الگوی کمکی را برای هر فرد پیدا کنند.

حسگرها عواملی مانند زاویه مچ پا، سرعت مچ پا و گشتاور کمکی اسکلت بیرونی را هنگام راه رفتن کاربر کنترل می‌کنند. سپس با استفاده از فناوری یادگیری ماشین، مدل این داده‌ها را پردازش می‌کند تا الگویی را که به بهترین وجه با سبک راه رفتن کاربر مطابقت دارد، درک کند و در نهایت تنظیمات دستگاه را بر اساس آن تنظیم می‌کند.

این چکمه‌ها که با باتری کار می‌کنند، فرد را قادر می‌سازند تا از تلاش عضلانی کمتری استفاده کند که منجر به صرفه‌جویی در انرژی مصرفی و افزایش سرعت راه رفتن می‌شود. چکمه‌ها در طول آزمایش در فضای باز که شرکت کنندگان در حین شروع و توقف مسابقات پیاده‌روی با سرعت‌های مختلف راه می‌رفتند، مزایایی معادل برداشتن و راه رفتن با یک کوله پشتی ۱۴ کیلوگرمی داشتند.

علاوه بر این، سرعت راه رفتن کاربران را در مقایسه با کفش‌های معمولی ۹ درصد افزایش داد.

اسلید گفت: دستگاه ما با آزمایش‌های آزمایشگاهی دقیق طراحی شده است و می‌تواند تقریباً سه برابر بیشتر از دستگاه‌های قبلی کمک ارائه کند که برای ارائه بیشترین مزایا به کاربر از نظر کاهش انرژی در هنگام راه رفتن و افزایش سرعت راه رفتن ضروری است.

محدودیت‌ها و پتانسیل چکمه رباتیک

به گفته اسلید و تیمش، مدل چکمه‌های مبتنی بر داده می‌تواند همکاری انسان و ربات را در طیف گسترده‌ای از وظایف از جمله کار در کارخانه، کمک در زندگی روزمره، جراحی و غیره بهبود بخشد و بنابراین، این دستگاه پتانسیل بهینه‌سازی تمام این امور را دارد. واکنش رباتیک به حرکات انسان یکی دیگر از کاربردهای واضح این است که می‌تواند افراد مبتلا به اختلالات حرکتی موقت یا دائمی را مستقل‌تر کند.

این وسیله کمکی حتی می‌تواند راه رفتن را به یک فعالیت بدنی سبک‌تر برای افراد مسن تبدیل کند. با این حال، یافته‌های مطالعه حاضر بر اساس آزمایشاتی است که بر روی افراد سالم انجام شده است. این بدان معنی است که تحقیقات بیشتری برای تأیید مزایای این اسکلت بیرونی برای انسان به طور کلی و در شرایط مختلف مورد نیاز است.

الید می‌گوید: ما برای این مطالعه از افراد جوان و سالم استفاده کردیم تا فواید آن را ارزیابی کنند. این امر برای ایمنی در ارزیابی یک دستگاه قبل از کار با جمعیت بالینی معمول است. ما اکنون شروع به مطالعه این می‌کنیم که این دستگاه‌ها چگونه می‌توانند بر تحرک افراد مبتلا به بیماری‌ها و چالش‌های حرکتی مانند افراد مسن یا بیماری‌های عضلانی تأثیر بگذارند.

این مطالعه در مجله Nature منتشر شده است.

 

 

منبع: خبرگزاری ایسنا برچسب ها: اسکلت بیرونی ، راه رفتن ، اختلال حرکتی

منبع: ایران اکونومیست

کلیدواژه: اسکلت بیرونی راه رفتن اختلال حرکتی سرعت راه رفتن اسکلت بیرونی سریع تر راه چکمه ها

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت iraneconomist.com دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ایران اکونومیست» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۶۱۸۱۰۲۸ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

سودان: چاد از طریق امارات به واکنش سریع کمک می‌کند

سودان در واکنش به سخنان وزیر امور خارجه چاد این کشور را به دخالت در نبرد جاری در سودان متهم کرد. - اخبار بین الملل -

به گزارش گروه بین‌الملل خبرگزاری تسنیم، سودان به طور رسمی اعلام کرده بود که امارات با ایجاد یک پل هوایی به چاد، کمک‌های تسلیحاتی خود را از طریق این کشور آفریقایی در اختیار نیروهای واکنش سریع قرار می‌دهد.

« محمد صالح نظیف» وزیر امور خارجه چاد سه شنبه هفته گذشته در گفت‌وگو با شبکه تلویزیون ماهواره‌ای الجزیره به شدت حمایت کشورش از نیروهای واکنش سریع را کرد و از نظام حاکم بر سودان خواست در زمینه ادعای خود مدرک ارائه دهد.

« حسین عوض» وزیر امور خارجه سودان در واکنش به اظهارات اخیر همتای چادی خود گفت: سودان مدارکی در اختیار دارد که نشان می‌دهد فرودگاه‌های چاد پذیرای بیش از 400 هواپیمای حامل کمک‌های تسلیحاتی امارات برای نیروهای واکنش سریع بوده‌ است.

بر اساس بیانیه وزارت امور خارجه سودان ، وی تاکید کرد: حمایت چاد از نیروهای واکنش سریع اظهر من الشمس است.

وزیر امور خارجه سودان گفت: چاد فرودگاه‌های « ام جرس» و « ابشی» را برای فرود هواپیماهای اماراتی اختصاص داده که حامل کمک‌های تسلیحاتی برای نیروهای واکنش سریع هستند.

به نوشته روزنامه سودان تریبون، حسین عوض اظهار داشت: بیش از 400 پرواز حامل سلاح و تجهیزات نظامی به فروودگاه‌های چاد انجام شده که توسط سازمان هواپیمایی سودان و سازمان‌ها و نهادهای بین المللی در زمینه هوا نوردی جزئیات این پروازها به دقت ضبط و ثبت شده‌ است.

نبرد دیپلماتیک میان سودان و امارات

وی افزود: یگان‌های ارتش با شماری از کاروان‌های تسلیحاتی که از چاد وارد سودان شده بودند برخورد کرده‌ و مقامات ذی صلاح در  روزهای اخیر ورود خودروهای نظامی به چاد از طریق بندر « دوآلا» در کشور آفریقایی کامرون را رصد کرده‌اند که مقصد نهایی این خودورها نیروهای واکنش سریع است.

وزیر امور خارجه سودان دولت آنجامنا را به اعزام مزدور به کشورش متهم و تصریح کرد: تعداد زیادی از مزدوران چادی که در کنار نیروهای واکنش سریع علیه ارتش می جنگیدند کشته و شماری از آنان  به اسارت در آمده‌اند و این در حالی است که نیروهای واکنش سریع با انتشار فیلم‌های ویدئویی کشته شدن این مزدوران را به دولت چاد تسلیت گفته است.

وزیر امور خارجه سودان گفت: مقر فرماندهی نیروهای واکنش سریع در چاد است و در آنجا روند جذب مزدور و شبه نظامی و دریافت پول انجام می‌شود، مجروحان نیروهای واکنش سریع در بیمارستان‌های چاد بستری و در صورت نیاز به خارج اعزام می‌شوند.

وی از دولت چاد خواست از دامن زدن به نبرد در سودان و جنایات هولناکی که نیروهای واکنش سریع مرتکب می‌شوند، دست بردارد و تصریح کرد: هزینه  خصومت با مردم سودان سنگین است و هرکس آتشی در سودان برافروخت از آن مصون نخواهد ماند.

انتهای پیام/