اسکلت‌های خارجی انجام کارهای فیزیکی

وبسایت کلیک - زهرا طیبی: دانشمندان علم رباتیک امیدوارند که با توسعه اسکلت های خارجی (Exoskeletons) بتوانند به انسان ها در انجام کارهای فیزیکی سنگین کمک کنند و یا در بازتوانی افراد معلول گامی موثر بردارند.

۳۵۰۰ نفر در کارخانه فورد واقع در میشیگان کار می کنند؛ جایی که یک جریان ثابت از قطعات خودرو، صدها بار در روز تبدیل به یک وسیله نقلیه می شود. ممکن است فکر کنید که کار کردن در کارخانه های خوردروسازی دوست داشتنی است، اما در واقع باید گفت که این محیط کاری بسیار پر سر و صدا است و حکرت تعداد زیادی از قطعات، بالابرها و غیره باعث می شود که کارگران خستگی بیشتر و تمرکز کمتری داشته باشند.

پل کالینز یکی از کارکنان خط مونتاژ است که یک جلیقه خاص بتن می کند. از ماه مه سال جاری، کالینز قرار است از جلیقه ای به نام Woody استفاده کند که به او در راه رفتن کمک می کند. او یکی از چهار کارگر در منطقه میشیگان است که لباس هایی از این دست را استفاده می کند. این جلیقه که توسط اتحادیه کارگران خودروی آمریکا خریداری شده سبب کاهش آسیب فیزیکی به خصوص در بخش شانه کارگران می شود.

اسکلت های خارجی (Exoskeletons) که به نام های زره پوش، جلیقه قدرت، exosuit و غیره هم نامیده می شود، یک دستگاه پوشیدنی است که با ترکیبی از فن آوری های مختلف به انسان ها اجازه می دهد راحت تر حرکت کنند و یا قدرت و استقامت آنها را افزایش می دهد.

Exoskeletons تکنولوژی جدیدی نیست؛ مجلات و مقالات پژوهشی حکایت از این دارند که اسکلت های خارجی اولین بار در دهه ۱۹۶۰ ساخته شدند (عمدتا برای اهداف نظامی). در ژاپن شرکت هایی مانند پاناسونیک، هوندا و Cyberdyne بر روی این اسکلت های خارجی به عنوان یک راه برای کمک به افراد مسن کار می کنند. تاکنون این اسکلت های خارجی را بیشتر در داستان ها و فیلم های علمی تخیلی دیده ایم، اما اکنون که شرکت های بزرگ مانند فورد، زیمنس و لئو شروع به استفاده از این اسکلت های خارجی کرده اند، می توان گفت که این تکنولوژی در حال فراگیر شدن است.

جلیقه ای که پل کالینز در کارخانه فورد از آن استفاده می کند، توسط Ekso Bionics، یک شرکت در کالیفرنیا ساخته شده است. این جلیقه مانند یک کوله پشتی است؛ یک میله فلزی برای ستون فقرات در آن تعبیه شده و یک بالش کوچک منحنی پشت گردن فرد قرار می‌گیرد.

ابزار رباتیک این جلیقه از ستون فقرات آن به سمت شانه ها و بازوهای انسان گسترش پیدا می کند تا به فردی که جلیقه را می پوشد، کمک کند تا کارها را راحت تر انجام دهد.

کالینز در خصوص این جلیقه گفت: من پس از پوشیدن جلیقه تمام روز را با انرژی بسیار بیشتری کار می کنم و در پایان روز که به خانه می رم هم کمتر احساس خستگی دارم.

او ادامه داد از سال ۲۰۱۱، فورد در برخی موارد از راهکارهای روباتیک پوشیدنی استفاده می کند. این کارخانه در واقع به جای رویکرد جایگزینی نیروی انسانی با ماشین آلان به سمت راهکارهایی رفته است که از آسیب دیدگی آنها جلوگیری کند.

وی تریح کرد: در سال ۲۰۱۶، آمار آسیب های نیروی انسانی در این کارخانه به پایین ترین میزان رسید. ما در طی پنج سال گذشته ۸۳ درصد کاهش در برخی از این معیارها داشتیم که بسیار عالی است؛ اما اگر شما کسانی که آسیب دیده اند را بررسی کنید متوجه می شوید که بیشتر آسیب ها متوجه شانه کارگران است. عارضه ای که بهبود آن بسیار زمانبر و پرهزینه است.

جلیقه Ekso Bionics حدود ۶۵۰۰ دلار قیمت دارد و وزن آن ۹ پوند است.

اسکلت های خارجی دیگری نیز وجود دارند که از عملکرد پایین بدن پشتیبانی می کنند، البته کار کردن با آنها به راحتی اسکلت های خارجی بالاتنه نیست.

SuitX یکی دیگر از شرکت مستقر در کالیفرنیا است که در این زمینه فعالیت می کند. این شرکت مدعی است که بهترین ها را در این زمینه تولید می کند. این شرکت جز معدود جاهایی است که اسکلت های خارجی پایین تنه را هم تولید می کند که برخلاف جلیقه هایی که در بالا در مورد آنها گفتیم، احتیاج به تنظیمات بیشتری دارد. پوشیدن این اسکلت های خارجی به افراد کمک می کند تا وسایل سنگین را بدون تحمل فشار زیاد بلند کنند.

جای تعجب نیست که داشتن پاهای بیونیک ارزان تمام نمی شود؛ قیمت شلوار SuitX از رقم پایه ۶۰۰۰ دلار شروع می شود، ضمن آنکه جلیقه آن نیز حدود ۴۰۰۰ دلار قیمت دارد.

شرکت SuitX در حال حاضر در حال کار بر روی یک اسکلت خارجی پزشکی به نام ققنوس هم هست. جیم برنت که در ۱۴ سالگی به علت تصادف موتور سیکلت دچار آسیب جدی نخاعی شده است یکی از افرادی است که در آزمایشات بالینی این پوشیدنی جدید شرکت می کند. برنت تقریبا تمام عمر خود را به استثنای روزهایی که به SuitX می آید بر روی صندلی چرخدار می گذراند. او هنگامی که «ققنوس» را می پوشد می تواند به آرامی راه برود.

برنت در خصوص اسکلت خارجی «ققنوس» گفت: من با پوشیدن آنها احساس قدرت بیشتری می کنم. خیلی خوب است که می توانم بایستم و رودر رو با افراد حرف بزنم این حس متفاوتی از زمانی که نشستم برای من ایجاد می کند.

پوشیدنی ققنوس ده ها هزار دلار قیمت دارد. هرچند که این شرکت قصد دارد تا آن را به عنوان یک دستگاه پزشکی به بازار عرضه کند اما FDA هنوز ققنوس را تایید نکرده است.

به علت اینکه استفاده از اسکلت های خارجی هنوز بسیار محدود است این شرکت با مشکلات مالی زیادی روبروست. پرفسور همایون کازرونی بنیانگذار این شرکت با اشاره به اینکه بسیاری از اسکلت های خارجی که برای مصارف پزشکی در حال ساخت هستند هنوزدر مرحله مطالعات بالینی قرار دارند افزود: شرکت ما اکنون دستگاه های صنعتی خود را در بازار عرضه کرده و درآمدهایی دارد اما این درآمدها به اندازه کافی نیست و برای ادامه آزمایش های خود در حال جمع آوری بودجه بیشتری هستیم.

وی ادامه داد: ما قصد داریم به زودی ساخت لباس های هوشمندانه تر و پیچیده تر را هم آغاز کنیم، از جمله لباسهایی که ویژه سالمندان ساخته می شود ویا لباس هایی با اسکلت های خارجی برای ورزشکاران.

کازرونی گفت: ما یک نقشه راه و چشم انداز برای محصولات خود داریم و معتقدیم همانطور که تلفن های همراه هوشمند در دهه گذشته توانستند راه خود را باز کنند، اسکلت های خارجی هم در آینده نزدیک جایگاه خود را در زندگی انسان ها پیدا خواهند کرد.