مفاصل روبوتية لمساعدة المعاقين على الحركة ورفع الأثقال

حققت المفاصل الروبوتية أو الهياكل الخارجية المصممة لمساعدة الأفراد المعاقين على الحركة تطورات كبيرة في السنوات الأخيرة. غالبًا ما يشار إلى هذه الأجهزة باسم الهياكل الخارجية التي يمكن ارتداؤها أو أجهزة تقويم العظام الآلية، وتهدف إلى توفير القدرة على الحركة والاستقلالية للأشخاص ذوي الإعاقات المختلفة، مثل إصابات النخاع الشوكي، أو ضمور العضلات، أو الناجين من السكتات الدماغية

وقد استطاع أحد الطلاب من جامعة طوكيو للزراعة والتكنولوجيا من اختراع مفاصل صناعية روبوتية لمساعدة المعاقين على الحركة ورفع الأثقال، حيث تعمل تلك المفاصل على مضاعفة قوة الشخص عدة أضعاف، وهي أيضا تصلح للأشخاص العاديين من ارتدائها حيث تساعدهم على تقليل الجهد الذي يبذلونه بنسبة 62% عند رفعهم للأجسام الثقيلة عن الأرض.

المفاصل الجديدة تتصل ببزة خاصة يرتديها الإنسان، وهي تلامس المفاصل الطبيعة في الجسم، وتساند اليد والعضلات المختلفة في الأطراف على التحرك بقوة مضاعفة.

وتوفر المفاصل الروبوتية المساعدة الميكانيكية للأفراد الذين يعانون من إعاقات حركية. يمكنهم مساعدة المستخدمين على الوقوف، والمشي، وتسلق السلالم، وأداء أنشطة الحياة اليومية الأخرى.

وتم تصميم هذه الأجهزة لدعم وزيادة حركات الساقين والجزء السفلي من الجسم. ويمكن استخدامها من قبل الأفراد الذين يعانون من الشلل أو الضعف في أطرافهم السفلية. وتركز هذه الهياكل الخارجية على مساعدة حركات الذراع واليد، ومساعدة الأشخاص ذوي القدرة المحدودة على الحركة في الأطراف العلوية.

وغالبًا ما تشتمل المفاصل الروبوتية على أجهزة استشعار لاكتشاف حركات المستخدم وتوازنه. وهذه هي المحركات والآليات التي توفر القوة وعزم الدوران اللازمين للمساعدة في حركات المفاصل. كما تساعد الخوارزميات وأنظمة التحكم المتقدمة في تنسيق إجراءات المستخدم مع حركات الهيكل الخارجي، مما يضمن السلامة والكفاءة. وتعتمد هذه الأجهزة عادةً على البطاريات أو مصادر الطاقة الأخرى لتشغيلها.

يمكن تخصيص الهياكل الخارجية حسب احتياجات المستخدم وحالته البدنية. وهذا يضمن ملاءمة مريحة ومساعدة مثالية. بالإضافة إلى الاستخدام اليومي، يتم استخدام المفاصل الآلية في أماكن إعادة التأهيل لمساعدة المرضى على استعادة القدرة على الحركة بعد الإصابات أو العمليات الجراحية. يمكنهم تقديم الدعم المستهدف أثناء جلسات العلاج.

أما بالنسبة للتكلفة فيمكن أن تكون هذه الأجهزة باهظة الثمن، مما يحد من إمكانية الوصول إليها لبعض الأفراد. كما أمها لا تزال بعض الهياكل الخارجية ضخمة الحجم نسبيًا، مما يجعلها أقل عملية للاستخدام اليومي. وغالبًا ما يحتاج المستخدمون إلى التدريب للتكيف مع استخدام الهياكل الخارجية بشكل فعال. كما يلزم إجراء صيانة دورية لضمان حسن سير عمل هذه الأجهزة.

هذا ويركز البحث والتطوير المستمر على جعل الهياكل الخارجية أخف وزنًا، وبأسعار معقولة، وأكثر سهولة في الاستخدام اذ يتم استكشاف واجهات الدماغ والحاسوب (BCIs) لتمكين التحكم بشكل أكثر سهولة في المفاصل الآلية من خلال الإشارات العصبية.

تتمتع المفاصل الروبوتية بالقدرة على تحسين نوعية الحياة بشكل كبير للأشخاص الذين يعانون من إعاقات حركية من خلال تعزيز استقلالهم وقدرتهم على الحركة. مع استمرار التقدم التكنولوجي، من المرجح أن تصبح هذه الأجهزة أكثر سهولة في الوصول إليها ودمجها بسلاسة في الحياة اليومية للأفراد ذوي الإعاقة مما يجعلهم قادرين على الاهتمام الذاتي بنفسهم وقضاء حوائجهم اليومية دون مساعدة.