راه رفتن سریع‌تر و آسان‌تر با اختراع جدید ‫دانشگاه استنفورد [تماشا کنید]

پژوهشگرها در دانشگاه استنفورد به کمک Raspberry Pi یک اسکلت بیرونی حمایتی طراحی کرده‌اند که می‌تواند به افزایش توانایی راه رفتن در بیماران کمک کند. این اسکلت برقی با استفاده از هوش مصنوعی و مدل‌های یادگیری ماشین به توانایی‌های بی نظیری دست یافته است. جزئیات را در شهر سخت افزار بخوانید.

آنچه که در تصویر مشاهده می‌کنید، یک exoskeleton یا اسکلت بیرونی حمایتی است که از آن به عنوان پیرا اسکلت برقی هم اسم برده می‌شود. در ساخت این دستگاه از Raspberry Pi 4 به عنوان کامپیوتر کنترل کننده استفاده شده است.

پاتریک اسلید که به عنوان دانشجوی PhD بر روی این پروژه کار می‌کند، علت انتخاب Raspberry Pi را مقرون به صرفه بودن آن و توانایی اجرای هم زمان چندین Thread عنوان کرده است. وی افزود: استفاده از زبان پایتون برای برنامه نویسی این پروژه کار اعتبارسنجی را آسان‌تر کرده است.

این پروژه چیزی وارای یک دستگاه حمایتی پوشیدنی ساده است و تمرکز خود را بر روی انطباق پذیری با شرایط منحصر به فرد هر بیمار گذاشته است. به همین منظور این تیم سال‌ها از یک شبیه ساز برای آموزش یک مدل یادگیری ماشین استفاده کرده‌اند تا ربات نهایی بتواند بر اساس شرایط بیمار کار کند.

خوشبختانه تلاش‌ها به ثمره نشسته و حالا این سیستم ظرف یک ساعت قادر است ربات را با نیاز بیمار تنظیم کند. در واقع دامنه حرکتی، میزان نیرو و سرعت حرکت این ربات در کنار پارامترهای بیشتری کاملاً منطبق با شرایط و آسیب دیدگی بیمار تنظیم می‌شود تا بهترین نتیجه را از پوشیدن آن بگیرد. پژوهشگرها تاکید دارند مزایای ربات ظرف همان 15 دقیقه آغازین مشهود خواهد بود.

بررسی‌ها نشان داده بیماران با پوشیدن این اسکلت حمایتی به طور میانگین 9 درصد سریع‌تر حرکت می‌کنند و در عین حال 17 درصد انرژی کمتری مصرف می‌شود. جالب اینکه همین اعداد به ظاهر کوچک معادل زمین گذاشتن یک کوله پشتی 14 کیلوگرمی است.

با وجود نویدبخش بودن نتایج، هنوز این پروژه راه زیادی در پیش دارد. اولین عیب آن اندازه بزرگ است. همچنین اجزای ربات چون کابل‌ها و بُردها کاملاً در معرض دید قرار دارند. با وجود معایب یاد شده، این سیستم عملکرد بسیار بهتری نسبت به پروژه‌های مشابه دارد و بهتر می‌تواند به افراد توان خواه کمک کند.

پژوهشگرها می گویند برای عرضه این نوآوری به بازار به شرکای تجاری نیاز دارند. حالا باید امیدوار بود روزی چنین سیستم‌هایی به کمک افراد توان خواه بیایند و همانند یک واکر ساده در دسترس باشند.