في معرض الإلكترونيات الاستهلاكية الذي أقيم في كانون الثاني الماضي، جربت إحدى السيدات المصابات بالشلل، بعد إزالة ورم حميد من الحبل الشوكي، هيكلًا روبوتيًا خارجيًا مدعومًا بالطاقة من إنتاج شركة “هيومان إن موشن روبوتيكس” الكندية، وأبهرت الحضور برقصة قامت بها باستخدامه. وقالت للجمهور في المعرض: “العودة إلى المشي بعد إصابة الحبل الشوكي أمر رائع، لكن العودة إلى الرقص هي ما يُغير قواعد اللعبة.”
وستباشر الشركة بالبدء التجارب السريرية لهيكل “إكسوموشن” الروبوتي الخارجي في أواخر نيسان المقبل، حيث سيتم اختبار النسخة المخصصة لمرافق إعادة التأهيل كمرحلة أولى، على أن يتم تطوير نموذج للاستخدام الشخصي في المستقبل ليتمكن المصابون من استخدامه في منازلهم.
ويُعتبر هيكل “إكسوموشن” ثاني هيكل خارجي ذاتي التوازن في العالم، حيث يمكن للمستخدمين التخلي عن العكازات أو المشايات والاحتفاظ بحرية استخدام أيديهم للقيام بأنشطة أخرى. وقد طور الفكرة كل من البروفسور سياماك أرزانبور وزميله إدوارد بارك في جامعة سيمون فريزر في فانكوفر. ومنذ سنوات، كان لدى العديد من الشركات هياكل روبوتية خارجية للاستخدام في إعادة التأهيل، ولكنها كانت تتطلب العكازات لتثبيت الجزء العلوي من الجسم أثناء المشي، وكانت لا تستطيع التعامل مع المنعطفات أو الدرجات.
ويقول البروفسور أرزانبور، الرئيس التنفيذي لشركة “هيومان إن موشن”، إن الفريق كان يركز على التحدي الهندسي لصنع هيكل روبوتي خارجي ذاتي التوازن. وأضاف أن فريقه اكتشف احتياجات المستخدمين من خلال تفاعلهم معهم. وأوضح أن الهياكل الخارجية ذاتية التوازن تعتبر أكثر ملاءمة للاستخدام المنزلي مقارنة بتلك التي تتطلب دعمًا للذراع، حيث تواجه تلك الأخيرة صعوبة في التنقل عبر الأسطح غير المستوية مثل الأرصفة أو المتحدرات.
كيف يعمل الهيكل الروبوتي ذاتي التوازن؟
تتكل الهياكل الخارجية ذاتية التوازن إلى تقنيات مشابهة لتلك المستخدمة في الروبوتات الشبيهة بالبشر، حيث تحتوي على مشغلات في مفاصل الكاحل، الركبة، والورك، مع مستشعرات تكتشف التغيرات في وضع الهيكل الخارجي والبيئة المحيطة. وتعمل المعالجات السريعة على معالجة بيانات المستشعرات وإصدار تعليمات للحركات التالية للجهاز. ورغم أن الهياكل الخارجية ذاتية التوازن أكبر حجمًا من تلك التي تحتاج لدعامات للذراع، فإن الاستقلالية التي توفرها للمستخدمين تجعلها أكثر فاعلية. كما أن هذه التكنولوجيا يمكن أن تُستخدم من قبل أشخاص ذوي قدرة محدودة على الحركة في الجزء العلوي من الجسم.
إمكانات واعدة وتحديات
أوامر توجيه الهيكل الروبوتي: يمكن للمصابين استخدام تطبيق للتحكم في الهيكل الروبوتي، حيث يمكنه إصدار أمر لجهاز “إكسوموشن” للجلوس بجوار كرسيه المتحرك. إذا كان المصاب قادرًا على تحريك نفسه، يمكنه ربط نفسه بالجهاز واستخدام عصا تحكم للتحكم في الحركة. كما يمكن للهيكل التحول إلى “وضع الرقص”، حيث يمكن للمستخدم الاستغناء عن عصا التحكم والاستفادة من مستشعرات الهيكل لتسجيل حركة الجسم وترجمتها إلى حركات في الساق.
التحديات المنزلية: بالرغم من أن هيكل “إكسوموشن” ليس أول هيكل خارجي يتيح الاستخدام بدون اليدين، إلا أنه يقدم عدة تطورات تقنية مقارنةً بنموذج “ويندركرافت” الفرنسي، مثل المحاذاة الدقيقة بين المفاصل الآلية والمفاصل البيولوجية للمستخدم. كما تحتوي المشغلات على مستشعرات عزم الدوران التي توفر بيانات دقيقة عن حركة الجهاز.
ولفت البروفسور أرزانبور إلى أن التحدي الأكبر في استخدام الهياكل الروبوتية في المنزل هو التنوع الكبير في المسافات والبيئات المنزلية. بينما قال سايكات بال، الأستاذ المساعد في معهد نيوجيرسي للتكنولوجيا، إن الموافقة على نموذج للاستخدام المنزلي يمثل تحديًا لكل الشركات المصنعة للهياكل الخارجية. وأضاف بال أن المعايير الهندسية المطلوبة لاستخدام الجهاز في المنزل أكثر تعقيدًا بكثير من تلك التي تتطلبها العيادات.
ويأمل مهندسو “هيومان إن موشن” في أن يتمكنوا من حل هذه المشكلات خلال العامين المقبلين، مما سيمكن المصابين من استخدام هيكل “إكسوموشن” في منازلهم.