Son zamanlarda rehabilitasyon için geliştirilen dış iskeletlerin kullanılabilirliği hakkında pek çok haber gelirken, bu sefer aynı gerçek bir ayak gibi özel kaslara sahip son teknoloji bir yumuşak robotik dış iskelet (exoskeleton)geliştirildi. Bu ortotik ayak protezi kasları, tendomları ve lifleri taklit ediyor. Aynı ayak kaslarımız gibi şişip inebilen ayak protezi gerçekten inanılmaz bir görüntü sergiliyor. Daha önce geliştirilen dış iskeletler oldukça sert olduğundan hareketi kısıtlıyordu.
Carnegie Mellon Üniversitesi, Harvard Üniversitesi, Southern California Üniversitesi, MIT ve giyilebilir sensörler geliştirici BioSensics firması tarafından ortaklaşa geliştirilen ayak destek sistemi, gerçek insan bacağından ilham alınarak hazırlanan kas, tendon ve bağ sistemlerine sahip.
Pnömatik(hava ile çalışan) yapay kaslar, hafifleştirilmiş sensörler ve kontrol yazılımı içeren sistemler prostetik ayağın kontrolünü sağlıyor. Üretilen prototip dizin altına ayağı biyolojik yapısını simüle ediyor. 3 silindirik PAM(pnömatik yapay kas) sistem ayağın önündeki kasların yerine geçerken, 4 kas da ayağın arkasına destek oluyor. Yapay tendonlar ise çelik kablolardan oluşarak, ayağın alt kısmına kadar ilerliyor, bileğin hareketini simüle ediyor.
Geri bildirim üstte ve yanda bulunan hiperelastik gergi sensörleri tarafından sağlanıyor. Her sensör mikro kanallar içeren sıvı metal alaşımıyla doldurulmuş lastik tabakalardan oluşuyor. Bu kanallar lastik uzadığında veya kısaldığında değişerek, metal elektrik direncini de değiştiriyor. Dirençteki değişimi ölçen kontrol yazılımı bileğin pozisyonu da belirleyerek, şeklini de değiştiriyor.
Laboratuvarda sübjeler üzerinde yapılan testlerde ayak bileğinin 27 dereceye kadar açısının değiştirilebildiği görüldü. Bu da normal bir yürüyüş için yeterli olarak düşünülüyor.
Mevcut versiyon ayak ve bileklerinde problem olan kişiler için geliştirildi. Harvard Wyss Enstitüsü’nde öncesinde daha büyük bir yumuşak dış iskelet de geliştirilmişti.
Gerçek hastalarda kullanmak üzere bilim adamları daha normal görülen ayaklar tasarlayarak rafine etmeyi düşünüyor.
Araştırma Bioinspiration & Biomimetics dergisinde yayınlandı. Prototipi videoda görebilirsiniz.
Kaynak : http://www.gizmag.com/soft-exoskeleton-ankle-rehabilitation/30542/
Araştırma Referansı :
- Yong-Lae Park, Bor-rong Chen, Néstor O Pérez-Arancibia, Diana Young, Leia Stirling, Robert J Wood, Eugene C Goldfield, Radhika Nagpal. Design and control of a bio-inspired soft wearable robotic device for ankle–foot rehabilitation. Bioinspiration & Biomimetics, 2014; 9 (1): 016007 DOI: 10.1088/1748-3182/9/1/016007
