الهيكل الروبوتي الذي ابتكره فريق البحث في مختبرات SHTP لديه آلية عمل مماثلة لتلك الموجودة في أرجل الإنسان، وهو بمثابة العلاج الطبيعي للأشخاص الذين يعانون من السكتات الدماغية وإصابات الساق.
طُوِّر هذا المنتج على يد خمسة علماء من مختبر الميكانيكا الدقيقة والأتمتة، التابع لمركز البحث والتطوير في مجمع مدينة هو تشي منه للتكنولوجيا المتقدمة (مختبرات SHTP)، بالتعاون مع عدد من الجامعات على مدار السنوات الثلاث الماضية. ووفقًا للبروفيسور بوي كوانغ فينه، رئيس مختبر الميكانيكا الدقيقة والأتمتة في مختبرات SHTP، يهدف هيكل الروبوت (الهيكل الخارجي) إلى مساعدة الأشخاص على الوقوف والجلوس والحفاظ على التوازن أثناء الحركة على الأرض بسهولة. يُعدّ هذا المنتج مناسبًا للأشخاص الذين يعانون من إصابات في الساق، والسكتات الدماغية، لممارسة إعادة التأهيل. وبفضل قدرته على المساعدة، يُمكن للهيكل العظمي أيضًا مساعدة الأشخاص على حمل الأشياء الثقيلة، ودعم الجنود في المسيرات الطويلة.
انبثقت فكرة الفريق من أن المنتجات المتوفرة في السوق تُمرّن بشكل رئيسي مفاصل مختلفة في الساقين، وليس الساقين كاملتين. إضافةً إلى ذلك، عند ممارسة الرياضة، يضطر المستخدمون إلى البقاء في مكان واحد، دون تجربة المشي الفعلي، مما قد يُسبب الملل وعدم الفعالية. مع هيكل الروبوت، يُمكن للمرضى تجربة المشي على أقدامهم، مما يُساعد عضلات الساقين على العمل، ويُحسّن التعافي.
إعادة تأهيل الساق باستخدام هيكل خارجي روبوتي تجريبي للفريق. فيديو : فريق البحث
هيكل الروبوت مصنوع بشكل أساسي من الألومنيوم، ويزن حوالي ٢٠ كجم، ويمكن زيادة طوله أو تقليله ليناسب طول أرجل الأشخاص بمختلف أعمارهم وحالتهم البدنية. عند مفاصل الهيكل، توجد أربعة محركات كهربائية بقدرة ٤٠٠ واط، مع علبة تروس لزيادة أو تقليل السرعة، مناسبة لمستويات مختلفة من شدة التمارين.
وفقًا للسيد فينه، يلعب المحرك دورًا بالغ الأهمية لأنه يجب أن يلبي عامل التماسك لضمان عدم التعثر أثناء التدريب، بالإضافة إلى الجانب الجمالي، ولكنه يحتاج إلى سعة كبيرة لضمان قدرة تحمل الساقين. وأضاف: "على عكس معدات تدريب إعادة تأهيل اليد الأخرى، يجب أن يضمن هيكل روبوت تدريب الساقين مركز ثقل جيد ويمنعه من السقوط أثناء الاستخدام". وللحفاظ على مركز الثقل، أجرى الفريق تحليلًا للحفاظ على التوازن وتطوير نظام دعم للوقوف والجلوس باستخدام إطار مسند ذراع مزود بأسطوانات كهربائية. عند استخدامه، سيستخدم المريض إطار مسند الذراع كوسيلة لممارسة الوقوف والجلوس والحفاظ على التوازن أثناء تمرين الساقين.
يتضمن مصدر الطاقة للنظام بطاريتين ليثيوم سعة 20 أمبير/ساعة، واحدة لهيكل الروبوت، والأخرى لإطار مسند الذراع ودائرة التحكم. يمكن تشغيل النظامين في وقت واحد باستخدام كابل توصيل أو بشكل مستقل حسب الغرض من الاستخدام. يحتوي المنتج على زر طوارئ، يُوقف جميع عمليات النظام في حال حدوث أي عطل قد يُشكل خطرًا على المستخدم أثناء التمرين.
يُطوّر الفريق برنامجًا لإدارة التمارين باستخدام أدوات المحاكاة. خلال عملية التمرين، تُزوّد بيانات التغيرات في زاوية مفصل الساق، ومسافة كل خطوة، الأطباءَ بإعداد تمارين بالشدة المناسبة للمريض.
في المستقبل القريب، سيتعاون فريق البحث مع مستشفى لإعادة التأهيل لاختبار النظام على عدد من المرضى لتقييم فعاليته، كأساس لتحسين المنتج، بهدف تسويقه تجاريًا. كما يخطط الفريق لتصميم مستشعر يُثبّت على القدم لقياس قوة التمرين، وتطبيق الذكاء الاصطناعي لتحليل بيانات برنامج تمارين المريض، بهدف ابتكار تمارين أكثر فعالية. وصرح الأستاذ فينه: "هذا اتجاه بحثي متعدد التخصصات، لذا يتطلب مشاركة العديد من الخبراء، وخاصةً الهيئات الطبية ، لإتقان المنتج وطرحه في السوق".
تصميم الفريق لهيكل خارجي لإعادة التأهيل. الصورة: فريق البحث
علّق الأستاذ المشارك، الدكتور لي هواي كووك، رئيس جمعية أتمتة مدينة هو تشي منه، قائلاً إن الأبحاث المتعلقة بالهياكل الخارجية للأرجل في فيتنام اقتصرت في الواقع على الجوانب العلمية، ولا توجد سوى منتجات تجارية قليلة ذات تطبيقات عملية. وقيّم الهياكل الخارجية لإعادة تأهيل الذراعين والساقين باختلافاتها وتعقيداتها. ومع ذلك، يجب أن يكون نظام تدريب الساقين قادرًا على تحمل وزن جسم المريض أثناء الجلوس والوقوف والمشي... ويعتمد ذلك على الحالة البدنية وحالة تعافي كل مريض، لذا يجب حسابها بدقة.
قال إن أبحاث المجموعة لا تزال في مراحلها الأولى. ولتسويق المنتج تجاريًا، من الضروري اختباره على العديد من المرضى، وتقييم تجاربهم، وتحسين التصميم والتكاليف لضمان إتقان المنتج من حيث التقنية والسعر المناسب. وأضاف البروفيسور المشارك كوك: "سندعم المجموعة للتواصل مع أخصائيي إعادة التأهيل والمستشفيات لإجراء الاختبارات. ولتطبيق المنتج، يقتصر دور العالم على توفير معدات التمرين، بينما يحدد الطبيب برنامج التمرين والظروف المناسبة لكل مريض".
ها آن
[إعلان 2]
رابط المصدر
تعليق (0)