این دست رباتیک به افراد تتراپلژیک در گرفتن اشیا کمک می کند

محققان دانشگاه کالیفرنیا، برکلی، یک دست رباتیک جدید برای افراد مبتلا به تتراپلژیک توسعه داده‌اند تا اشیا را راحت‌تر بگیرند و جابه‌جا کنند.

به گزارش تک‌ناک، این دستگاه که Dorsal Grasper نام دارد، با نصب یک دست موتوردار روی مچ دست، امکان اعمال نیروی بیشتر در گرفتن اشیا را برای کاربران فراهم می‌کند.

تتراپلژیک (Tetraplegic) به فردی گفته می‌شود که به علت آسیب به نخاع در ناحیه گردنی، دچار فلج چهار اندام (هر دو دست و هر دو پا) شده است. این وضعیت اغلب ناشی از آسیب‌های نخاعی شدید، سکته مغزی، یا برخی بیماری‌های عصبی مانند: اسکلروز جانبی آمیوتروفیک (ALS) یا میلوپاتی است.

آسیب نخاعی بین مهره‌های C5 تا C7 باعث از دست رفتن توانایی گرفتن و بلند کردن اشیا می‌شود. این افراد ممکن است همچنان بتوانند مچ خود را به سمت بالا خم کنند و تا حدودی انگشتان خود را حرکت دهند، اما قادر به ایجاد فشار کافی برای گرفتن اشیا نیستند. Dorsal Grasper برای حل این مشکل طراحی شده است و با افزایش نیروی گرفتن، امکان جابه‌جایی اشیا را فراهم می‌کند.

این دستگاه که در مرحله نمونه اولیه قرار دارد، توسط تیمی از محققان به رهبری پروفسور هانا استوارت، دانشجوی دکتری اندرو مک‌فرسون و پژوهشگر پسادکتری جونگ‌پیو لی در دانشکده مهندسی دانشگاه کالیفرنیا، برکلی توسعه یافته است.

دست رباتیک Dorsal Grasper شامل یک مچ‌بند دارای پد محافظ می‌باشد، که یک دست موتوردار روی آن نصب شده است. این دست از دو انگشت پلیمر مفصلی با پدهای سیلیکونی و یک «کف دست مصنوعی» لاستیکی تشکیل شده است، که با Velcro روی مچ‌بند قرار می‌گیرد.

زمانی که کاربر مچ خود را به سمت بالا خم می‌کند، یک حسگر خمشی این حرکت را شناسایی و موتور الکتریکی دستگاه را فعال می‌کند. در نتیجه، انگشتان فنردار از طریق تاندون‌های سیمی داخلی، به سمت بالا کشیده می‌شوند. پس از آن، کاربر با حرکت دادن بازوی خود، شیء موردنظر را بین انگشتان و کف دست قرار می‌دهد و سپس با خم کردن مچ به سمت پایین، آن را محکم می‌گیرد. شیء تا زمانی که مچ دوباره به سمت بالا حرکت نکند، در دست باقی می‌ماند.

دست رباتیک Dorsal Grasper که برای کمک به افراد تتراپلژیک طراحی شده، به حسگر فاصله‌ای مجهز شده است، که با استفاده از لیزر، فاصله دست تا شیء را اندازه‌گیری می‌کند. این فناوری مانع از بسته شدن تصادفی انگشتان بر اثر حرکات غیرارادی مچ می‌شود و تنها زمانی اجازه بسته شدن را می‌دهد که شیء در فاصله کمتر از ۶۰ میلی‌متر (۲.۴ اینچ) قرار گرفته باشد.

این دستگاه علاوه بر افزایش نیروی گرفتن، امکان گرفتن اشیا را در زوایای مختلف فراهم می‌کند. اغلب افراد مبتلا به تتراپلژی مجبور هستند که بدن خود را در موقعیت خاصی قرار دهند تا بتوانند اشیا را بگیرند و ممکن است با موانعی مانند پایه‌های میز مواجه شوند. اما Dorsal Grasper این محدودیت‌ها را کاهش و دامنه حرکتی کاربران را به شکل چشمگیری افزایش می‌دهد.

اندرو مک‌فرسون، یکی از محققان این پروژه، درباره قابلیت‌های این دست رباتیک گفت: «این فناوری امکان گرفتن اشیا با یک دست را در هر موقعیتی که بازو به آن دسترسی داشته باشد، فراهم می‌کند و این ویژگی، دامنه حرکتی کاربران را تا حد زیادی گسترش می‌دهد.»

مقاله‌ای درباره این پروژه به تازگی در مجله IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering منتشر شده است. انتظار می‌رود که Dorsal Grasper پس از طی مراحل آزمایش و بهینه‌سازی، به‌ عنوان یک ابزار کمکی کارآمد برای افراد دارای محدودیت حرکتی به بازار عرضه شود.