روبوت متطور لمساعدة مرضى الشلل التام على المشي

البدلة الروبوتية «ووك أون» (المعهد الكوري للعلوم والتكنولوجيا المتقدمة)

طوّر فريق من الباحثين من المعهد الكوري للعلوم والتكنولوجيا المتقدمة (KAIST) روبوتاً قابلاً للارتداء؛ ليساعد الأشخاص المصابين بالشلل التام على المشي، كما يمكن للروبوت الانتقال إليهم حتى يتمكّن المستخدمون من ارتدائه مباشرةً من كراسيهم المتحركة دون مساعدة من الآخرين.

ويساعد الروبوت الذي يُطلق عليه «ووك أون» (WalkON)، الأشخاص الذين يعانون من إصابة من الدرجة A (الشلل التام)، وفقاً لمقياس جمعية إصابات العمود الفقري الأميركية (ASIA)، وهو أشد مستويات الشلل النصفي.

وكان فريق البحث قد أجرى دراسات مستمرة على هذا الروبوت منذ عام 2015، حيث طُوّرت النسخة الجديدة منه، وهي عبارة عن بدلة روبوتية «WalkON Suit F1»، بواسطة البروفيسور كيونج تشول كونغ، من قسم الهندسة الميكانيكية في المعهد الكوري للعلوم والتكنولوجيا المتقدمة، والرئيس التنفيذي ومؤسس شركة «أنجيل روبوتكس» (Angel Robotics).

قال كونغ: إن «بدلة (WalkON) هي تتويج للروبوتات القابلة للارتداء للأشخاص ذوي الإعاقة».

وأضاف في بيان منشور الجمعة: «عديد من المكونات وتقنيات التحكم والوحدات التكنولوجية المشتقة من الروبوت الجديد تضع المعايير المطلوبة لصناعة الروبوتات القابلة للارتداء بالكامل في المستقبل».

وكان فريق البحث التابع للبروفيسور كونغ قد أعلن لأول مرة عن الإصدار الأول من البدلة الروبوتية في عام 2016، ومن ثَمّ قدّم الإصدار الرابع منها في عام 2020، مما أدى إلى زيادة سرعة المشي إلى 3.2 كم/ ساعة، بالإضافة إلى ذلك، فقد أثبتت البدلة القدرة على المرور عبر العوائق، مثل الممرّات الضيقة والأبواب والسلالم التي يمكن مواجهتها في الحياة اليومية.

ومع ذلك، كان لديه نفس المشكلة الأساسية التي تعاني منها جميع الروبوتات القابلة للارتداء، وهي أنها تتطلّب مساعدة الآخرين لارتدائها، ففي حين يمكن للشخص المشي دون مساعدة من الآخرين بمجرد ارتداء الروبوت، فإنه يحتاج إلى مساعدة شخص ما لارتدائه في البداية.

وقدّمت بدلة «WalkON Suit F1» التي أُصدِرت حديثاً حلاً تقنياً لهذه المشكلة الأساسية، لقد طبّقت طريقة الارتداء الأمامي بدلاً من الخلفي، حتى يتمكن المرء من ارتداء الروبوت على الفور من خلال الكرسي المتحرك.

بالإضافة إلى ذلك، قبل ارتداء الروبوت يمكن له المشي بمفرده والاقتراب من المستخدم، كما يستطيع الحفاظ على توازنه دون السقوط، حتى لو دفعه المستخدم في أثناء محاولة ارتدائه.

وفي الإصدار الجديد، حسّن الباحثون الوظيفة الأصلية للروبوت القابل للارتداء، حيث جرى تحسين أداء عمليات التحكم والتوازن؛ للسماح للمريض بالاستخدام الحر لكلا اليدين في الوضع المستقيم، فضلاً عن حرية اتخاذ خطوات عدّة من دون استخدام أي أدوات مساعدة كالعصا مثلاً.

وعلى وجه الخصوص، جرى تحسين تكنولوجيا البرامج المضمّنة في المحرك بشكل كبير، بحيث يمكن تنفيذ أوامر خوارزميات التحكم في الحركة المتقدمة بشكل مستقر دون استخدام وحدات تحكم باهظة الثمن، بالإضافة إلى ذلك، رُكّب نظام التعرف البصري لاكتشاف العوائق، ولوحة الذكاء الاصطناعي لتطبيق تقنيات الشبكة العصبية.

ومن المقرَّر أن يعرض الفريق البحثي نتائج أعماله، الأحد، ضمن فئة الروبوتات القابلة للارتداء في مسابقة «Cybathlon» الثالث، الذي يقام بعد 4 سنوات من فوز الفريق بالميدالية الذهبية في عام 2020، وتُعدّ المسابقة أولمبياداً للسايبورغ، وتُقام كل 4 سنوات في سويسرا.

وهو ما علّق عليه قائد الفريق البحثي، البروفيسور جونغسو بارك: «نظراً لأننا فُزنا بالفعل بالمركز الأول في المسابقة السابقة، فإن هدفنا في هذه المسابقة هو إظهار الفجوة التكنولوجية التي نحتاج إلى تجسيرها، وليس التنافس على التصنيفات».