الرجل الحديدي الواقعي: بدلة روبوتية تزيد من قوة الإنسان
الرجل الحديدي الواقعي: بدلة روبوتية تزيد من قوة الإنسان
فيديو: الرجل الحديدي الواقعي: بدلة روبوتية تزيد من قوة الإنسان
فيديو: ما مدى قربنا من صنع بدلة الرجل الحديدي الحقيقية؟ 2023, شهر فبراير
Anonim

قد تساعد البدلة الروبوتية ذات الهيكل الخارجي العمال على رفع الأحمال الثقيلة وتحريك المرضى الأطراف التالفة والأطراف الصناعية.

إن احتمال الانزلاق إلى هيكل خارجي آلي يمكنه تعزيز القوة والحفاظ على نشاط الجسم أثناء التعافي من الإصابة أو حتى العمل كطرف اصطناعي له جاذبية كبيرة. على عكس الدروع الواقية للبدن التي يرتديها الرجل الحديدي ، فإن معظم الهياكل الخارجية حتى الآن تبدو أشبه بقطع غيار ثقيلة مرصوفة معًا.

تأمل شركة CYBERDYNE اليابانية في تغيير ذلك بهيكل خارجي أبيض أملس يتم العمل عليه الآن وتقول إنه يمكن أن يزيد من قوة الجسم أو يقوم بعمل الأطراف المريضة (أو المفقودة). الشركة واثقة بما يكفي في تقنيتها الجديدة لبدء البناء في مختبر جديد يُتوقع أن ينتج بكميات كبيرة ما يصل إلى 500 بذلة طاقة روبوتية (أعتقد أن حرب النجوم عاصفة جندي بدون خوذة) سنويًا ، بدءًا من أكتوبر ، وفقًا لموقع Kyodo News Web الياباني. موقع.

تم إطلاق CYBERDYNE في يونيو 2004 لتسويق العمل السيبراني لمجموعة من الباحثين برئاسة Yoshiyuki Sankai ، أستاذ هندسة النظم والمعلومات في جامعة تسوكوبا اليابانية. أحدث منتجاتها: الهيكل الخارجي لطرف Robot Suit Hybrid Assistive Limb (HAL) ، الذي أنشأته الشركة للمساعدة في تدريب الأطباء والمعالجين الفيزيائيين ، ومساعدة المعاقين ، والسماح للعمال بحمل أحمال أثقل ، والمساعدة في عمليات الإنقاذ في حالات الطوارئ. تم تصميم نموذج أولي لبدلة الهيكل الخارجي للقوام الصغير ، الذي يبلغ ارتفاعه خمسة أقدام وثلاث بوصات (1.6 متر). تزن البدلة 50.7 رطلاً (23 كيلوجرامًا) ويتم تشغيلها بواسطة بطارية تيار متردد بقوة 100 فولت (تدوم حتى خمس ساعات ، اعتمادًا على مقدار الطاقة التي تمارسها البدلة). على سبيل المقارنة ، يتم تشغيل الهيكل الخارجي للجزء السفلي من الجسم الذي طوره معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا Media Lab's Biomechatronics Group بواسطة بطارية 48 فولت ويزن حوالي 26 رطلاً (11.8 كجم).

صممت CYBERDYNE (التي سيتعرف عليها هواة الأفلام على أنها اسم الشركة التي قامت ببناء "Skynet" المشؤومة في أفلام Terminator) الهيكل الخارجي HAL بشكل أساسي لتعزيز القدرات البدنية الحالية لمرتديها بمقدار 10 أضعاف. يكتشف الهيكل الخارجي من خلال جهاز استشعار متصل بإشارات جلد الشخص الذي يرتديها والتي يتم إرسالها إلى العضلات لتحريكها. يحلل كمبيوتر الهيكل الخارجي هذه الإشارات لتحديد كيف يجب أن يتحرك (ومقدار القوة) لمساعدة مرتديها. تدعي الشركة على موقعها على الإنترنت أن الجهاز يمكنه أيضًا العمل بشكل مستقل (بناءً على البيانات المخزنة في جهاز الكمبيوتر الخاص بها) ، وهو أمر أساسي عند استخدامه من قبل الأشخاص الذين يعانون من إصابات في النخاع الشوكي أو إعاقات جسدية ناتجة عن السكتات الدماغية أو اضطرابات أخرى.

الهيكل الخارجي HAL متاح حاليًا في اليابان فقط ، لكن الشركة تقول إن لديها خططًا لتقديمه في نهاية المطاف في الاتحاد الأوروبي أيضًا. ستقوم الشركة بتأجير (لا يوجد خيار للشراء في هذا الوقت) الدعاوى الخاصة بأي موقع ، والذي ينص أيضًا على أن رسوم الإيجار ستختلف: مرافق الرعاية الصحية والشركات الأخرى التي تستأجر البدلات ستدفع حوالي ثلاثة أضعاف ما يدفعه الأفراد. لا يشرح الموقع السبب ، ولا يمكن الوصول إلى الشركة للتعليق.

CYBERDYNE ليست الشركة الوحيدة التي تطور تقنية الهيكل الخارجي. لا يزال الجيش الأمريكي في المراحل المبكرة جدًا من اختبار الهيكل الخارجي المصنوع من الألومنيوم الذي تم إنشاؤه بواسطة شركة Sarcos ، وهي شركة تصنيع روبوتات وأجهزة طبية في مدينة سولت ليك (وقسم من مقاول الدفاع Raytheon) ، لتحسين قوة الجنود وقدرتهم على التحمل. قالت الشركة يوم الأربعاء في بيان صحفي ، إن الهيكل الخارجي مصنوع من مجموعة من أجهزة الاستشعار والمحركات وأجهزة التحكم ، ويمكن أن يساعد مرتديه على رفع 200 رطل عدة مئات من المرات دون تعب. تدعي الشركة أيضًا أن البدلة مرنة بما يكفي للعب كرة القدم وتسلق السلالم والمنحدرات.

ولكن لا يزال هناك العديد من مكامن الخلل التي يجب حلها قبل أن يصبح HAL أو أي هيكل خارجي آخر جزءًا من الحياة اليومية. تعمل الهياكل الخارجية بالتوازي مع العضلات البشرية ، حيث تعمل كنظام اصطناعي يساعد الجسم على التغلب على القصور الذاتي والجاذبية ، كما يقول هيو هير ، الباحث الرئيسي في مجموعة Biomechatronics Group التابعة لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، التي تطور هيكلًا خارجيًا خفيفًا منخفض الطاقة يربط الجسم بشخص الخصر والساقين والقدمين. تدخل أقدام مرتديها في أحذية متصلة بسلسلة من الأنابيب المعدنية التي تمتد من ساق إلى حقيبة ظهر. ينقل الجهاز حمولة حقيبة الظهر من الجزء الخلفي لمن يرتديها إلى الأرض.

تتمثل إحدى الصعوبات في تطوير الهياكل الخارجية للرعاية الصحية في تنوع الاحتياجات الطبية التي يجب أن تلبيها. يقول هير: "قد يعاني المرء من مشاكل في الركبة والكاحل ، وقد يعاني آخرون من مشاكل في الكوع". "كيف حقًا تصنع روبوتًا يمكن ارتداؤه ويستوعب الكثير من الناس؟".

هناك أيضًا مخاوف بشأن عدم تشجيع الهيكل الخارجي لإعادة التأهيل عن طريق القيام بكل أعمال الأطراف التالفة التي قد تستفيد حتى من الاستخدام المحدود. يقول هير: "إذا كان جهاز تقويم العظام يقوم بكل شيء ، فإن العضلات تتدهور ، لذا فأنت تريد أن يقوم تقويم العظام بالقدر المناسب من العمل".

يمكن أن تصبح كفاءة الطاقة أيضًا مشكلة ، نظرًا لأن HAL يتحرك بفضل عدد من المحركات الكهربائية الموضوعة في جميع أنحاء الهيكل الخارجي. يقول راي بوغمان ، أستاذ الكيمياء ومدير جامعة تكساس في معهد NanoTech في دالاس ، إن مشكلة الطاقة الكهربائية هي أنه يتعين عليك إعادة الشحن. طور بوغمان وزملاؤه مواد تعمل كعضلات اصطناعية (عن طريق تحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية) والتي قد تكون ذات يوم قادرة على تحريك الأطراف الصناعية وأجزاء الروبوت. هدفهم هو تجنب فترة التوقف المتأصلة في الأطراف الاصطناعية التي تعمل بمحرك والتي يجب إعادة شحنها.

يجعلك تقدر قوة الرجل الحديدي وخفة حركته أكثر.

شعبية حسب الموضوع