اسکلت بیرونی نرم؛ امیدی برای پایان دردهای عضلانی کارگران

پژوهشگران اسکلت بیرونی نرم و سبکی ساخته‌اند که با کاهش ۲۲ درصدی فشار روی عضلات بازو، از آسیب‌های اسکلتی‌عضلانی در محیط‌های کاری پیشگیری می‌کند.

کد خبر: ۷۱۶۹۶۳

تاریخ: ۰۹ آبان ۱۴۰۴ - ۱۲:۱۲

به گزارش صراط به نقل از ایرنا، برای کارگرانی که ساعات طولانی به کارهای تکراری و جابه‌جایی بارهای سنگین مشغول‌اند، حتی نوآوری‌های کوچک می‌تواند تفاوت‌های بزرگ در پیشگیری از اختلالات اسکلتی‌عضلانی ایجاد کند؛ این همان هدفی است که مهندسان دانشگاه تگزاس در آرلینگتون با توسعه یک اسکلت بیرونی نرم رباتیک دنبال می‌کنند.

دستگاه کمکی پیشگیرانه

این دستگاه که اسکلت بیرونی نرم آرنج با عملگر پنوماتیک (Pneumatically Actuated Soft Elbow Exoskeleton) نام دارد، از یک عملگر پنوماتیک سیلیکونی سبک (سامانه بادی که با فشار هوا حرکت می‌کند) برای کمک به حرکت بازو در حین کارهای صنعتی روزمره مانند بلندکردن، مونتاژ و سوراخ‌کاری استفاده می‌کند.

اشوارا پراساد سریدار (Eshwara Prasad Sridhar)، پژوهشگر ارشد این طرح، می‌گوید: هدف ما ایجاد یک دستگاه کمکی پیشگیرانه بود که فشار عضلانی را قبل از وقوع آسیب کاهش دهد. با استفاده از سامانه‌های پنوماتیک که از قبل در بیشتر تأسیسات تولیدی موجود است، می‌توان این اسکلت بیرونی را به‌راحتی در محیط‌های واقعی پیاده‌سازی کرد.

طراحی بهینه برای راحتی و کارآیی

پژوهشگران این دستگاه را به‌عنوان یک عملگر پنوماتیک تک‌قطعه طراحی کرده‌اند که:

وزن و پیچیدگی مکانیکی را به حداقل می‌رساند؛

راحتی و آزادی حرکت را به حداکثر می‌رساند؛

از سیلیکون ساخته شده و روی یک صفحه پایه الیاف کربن نصب شده است؛

حرکات طبیعی آرنج را به‌دقت تقویت می‌کند.

نتایج امیدوارکننده در آزمایش‌های عملی

پژوهشگران در مطالعه‌ای که شامل ۱۹ شرکت‌کننده ۱۸ تا ۴۵ ساله بود، این دستگاه را در سه حوزه وزنه‌برداری دستی، مونتاژ اولیه و سوراخ‌کاری برقی آزمایش کردند:

فعالیت عضلانی در عضلات دوسر و سه‌سر در حین بلندکردن بار تا ۲۲ درصد کاهش یافت؛

شرکت‌کنندگان ۸ تا ۱۰ امتیاز کاهش در مقیاس ناسا (ابزار استاندارد سنجش بارِ کاری) گزارش کردند.

چشم‌انداز آینده

وِیسِل اِرِل (Veysel Erel)، سرپرست پژوهش رباتیک نرم در دانشگاه تگزاس، می‌گوید: حتی به تأخیرانداختن یا پیشگیری از یک آسیب کاری واحد، تأثیری چشمگیر دارد. چنین طرح‌هایی نشان می‌دهند مهندسی چگونه می‌تواند مستقیماً کیفیت زندگی مردم را با کاهش خستگی، پیشگیری از فشار و ایجاد محیط‌های کاری ایمن‌تر بهبود بخشد.

این گروه پژوهشی در حال حاضر طرحی را به بنیاد ملی علوم آمریکا ارائه کرده‌اند تا این مفهوم را به یک اسکلت بیرونی کامل برای اندام فوقانی توسعه دهند که بتواند به طور هم‌زمان به آرنج، مچ و انگشتان کمک کند.

این نوآوری می‌تواند برای میلیون‌ها کارگر در معرض آسیب‌های اسکلتی‌عضلانی مرتبط با کار، تحولی اساسی ایجاد کند.