مدينة هو تشي مينهيمتلك الهيكل العظمي للروبوت الذي أنشأه فريق البحث في SHTP Labs آلية مشابهة للساق البشرية، حيث يقدم العلاج الطبيعي للأشخاص الذين يعانون من السكتات الدماغية وإصابات الساق.
تم تنفيذ المنتج من قبل 5 علماء من مختبر الميكانيكا الدقيقة والأتمتة، مركز الأبحاث والتنفيذ، مجمع التكنولوجيا الفائقة بمدينة هوشي منه (SHTP Labs) بالتعاون مع عدد من الجامعات على مدار السنوات الثلاث الماضية. . ووفقا للسيد بوي كوانج فينه، رئيس مختبر الميكانيكا الدقيقة والأتمتة في مختبرات SHTP، فإن الهيكل العظمي للروبوت (الهيكل الخارجي) يهدف إلى دعم الأشخاص في الوقوف والجلوس والحفاظ على التوازن أثناء التحرك على الأرض. المنتج مناسب للأشخاص الذين يعانون من إصابات في الساق والأشخاص الذين يعانون من السكتات الدماغية وتمارين إعادة التأهيل. ومن خلال القدرة على المساعدة، يمكن للهيكل العظمي أيضًا مساعدة الأشخاص على حمل الأشياء الثقيلة ودعم الجنود في المسيرات الطويلة.
جاءت فكرة المجموعة من حقيقة أن المنتجات المتوفرة في السوق تعمل بشكل أساسي على تدريب مفاصل مختلفة في الساق وليست شاملة للساق بأكملها. بالإضافة إلى ذلك، عند ممارسة الرياضة، يتعين على المستخدمين البقاء في مكان واحد ولا يمكنهم تجربة المشي الفعلي بمفردهم، مما يسبب الملل وعدم الفعالية بسهولة. مع الهيكل العظمي الآلي، يمكن للمرضى تجربة المشي على أقدامهم، مما يساعد عضلات الساق على العمل، مما يجعل التعافي أفضل.
اختبار إعادة تأهيل الساق باستخدام الهيكل الخارجي الآلي للمجموعة. فيديو: الباحثون
ويتكون الهيكل العظمي للروبوت بشكل رئيسي من مادة الألومنيوم، ويزن حوالي 20 كجم، وله القدرة على زيادة أو تقليل الارتفاع ليتناسب مع ارتفاع أرجل الإنسان من مختلف الأعمار والبنية الجسدية. يوجد في مفاصل الهيكل 4 محركات كهربائية، بقدرة 400 واط، مع علبة تروس للمساعدة في زيادة أو تقليل السرعة، ومناسبة لشدة التمارين المختلفة.
وفقًا لما ذكره ماستر فينه، يلعب المحرك دورًا مهمًا للغاية لأنه يجب أن يفي بعامل كونه مضغوطًا ولا يتعطل أثناء التمرين بالإضافة إلى الجماليات ولكن يجب أن يتمتع بسعة كبيرة لضمان سعة تحميل الأرجل. وقال: "بخلاف معدات إعادة تأهيل اليد، يجب أن يضمن الهيكل العظمي لروبوت تدريب الساق مركز ثقل جيد وعدم السقوط أثناء الاستخدام". وللحفاظ على مركز الثقل، أجرى الفريق تحاليل للحفاظ على التوازن وقاموا بتطوير نظام دعم الجلوس باستخدام إطار مسند للذراعين مزود بأسطوانات كهربائية. عند الاستخدام، سيستخدم المريض إطار مسند الذراع كوسيلة للتدرب على الوقوف والجلوس والحفاظ على التوازن عند القيام بتمارين الساق.
يشتمل مصدر الطاقة المستخدم للنظام على بطاريتي ليثيوم بقوة 2 أمبير، واحدة لهيكل الروبوت، وواحدة لإطار مسند الذراع ودائرة التحكم. يمكن للنظامين العمل في نفس الوقت من خلال توصيل الكابلات أو بشكل مستقل حسب الاستخدام المقصود. يحتوي المنتج على زر طوارئ يقوم بإيقاف جميع عمليات النظام عند حدوث خطأ قد يعرض المستخدم للخطر أثناء التمرين.
يقوم الفريق ببناء برنامج لإدارة التدريب باستخدام أدوات المحاكاة. من خلال عملية التمرين، يتم توفير بيانات حول التغير في زاوية ميل مفصل الساق، والمسافة لكل خطوة... للأطباء لإعداد التمارين بالكثافة المناسبة للمريض.
وفي المستقبل القريب، سيتعاون فريق البحث مع أحد مستشفيات إعادة التأهيل لاختبار النظام على عدد من المرضى لتقييم فعاليته، كأساس لتحسين المنتج بهدف تسويقه تجاريًا. ويخطط الفريق أيضًا لتصميم أجهزة استشعار مثبتة على القدمين لقياس قوة التمرين وتطبيق الذكاء الاصطناعي لتحليل البيانات من نظام تمرين المريض لبناء تمارين أكثر مثالية. وقال ماستر فينه: "هذا اتجاه بحثي متعدد التخصصات، لذا فهو يتطلب مشاركة العديد من الخبراء، وخاصة الوكالات الصحية، لاستكمال المنتج وإعادته إلى الحياة".
تصميم الهيكل الخارجي لإعادة التأهيل الجماعي. صورة: الباحثون
وعلق الأستاذ المشارك، الدكتور لي هواي كووك، رئيس جمعية الأتمتة في مدينة هوشي منه، قائلاً: في الواقع، تتوقف الأبحاث حول الهياكل الخارجية للأرجل في فيتنام بشكل أساسي عند المواضيع العلمية، دون العديد من المنتجات التجارية والتطبيقات العملية التجارية. وقدر أن الهياكل الخارجية لإعادة تأهيل الذراعين والساقين لها اختلافات وتعقيدات مختلفة. ومع ذلك، يجب أن يكون نظام تمرين الساق قادرًا على تحمل وزن جسم المريض من الجلوس والوقوف والمشي... وهذا يعتمد على الحالة الجسدية لكل مريض وحالة تعافيه، لذلك يجب حساب وزن الجسم بدقة.
وقال إن أبحاث المجموعة حاليا في مرحلة مبكرة. للتسويق التجاري، من الضروري اختباره على العديد من المرضى وتقييم تجاربهم وتحسين التصميم والتكلفة لإتقان المنتج من حيث التكنولوجيا والسعر المناسب. “سندعم الفريق في التواصل مع أطباء إعادة التأهيل والمستشفيات لإجراء الاختبارات. وقال البروفيسور المشارك كووك: "لكي يتم تطبيق المنتج، فإن العالم هو فقط من يوفر معدات التمرين، بينما الطبيب هو من يصف نظام التمارين وشروطها لكل مريض".
ها آن
