در آینده ، منسوجات رباتیک نرم مبتنی بر منسوجات هوشمند می توانند توسط سربازان ، آتش نشانی و امدادگران پوشیده شوند تا به آنها کمک کنند تا زمین های دشوار را طی کنند و به مقصدشان تازه برسند تا بتوانند وظایف مربوطه را به طور مؤثرتر انجام دهند. آنها همچنین می توانند به ابزاری قدرتمند برای افزایش تحرک و کیفیت زندگی برای افرادی که از اختلالات عصبی و برای سالمندان رنج می برند ، تبدیل شوند.
تیم کونور والش در موسسه ویس بیولوژیکی مهندسی در دانشگاه هاروارد و دانشگاه هاروارد جان مدرسه پالسون مهندسی و علوم کاربردی (دریاها) الهام گرفته شده است در خط مقدم در حال توسعه دستگاه های مختلف نرم پوشیدنی رباتیک است که پشتیبانی تحرک با استفاده بوده است نیروهای مکانیکی به مفاصل بحرانی بدن ، از جمله در مفاصل مچ پا یا لگن ، یا در صورت وجود اگزوزوت نرم چند مفصل ، هر دو. آژانس پروژه های تحقیقاتی پیشرفته دفاعی (دارپا) به دلیل پتانسیل موجود برای رهایی از لحیم کاری های سنگین در این زمینه ، تلاش های این تیم را به عنوان بخشی از برنامه وب سابق جنگجو سرمایه گذاری کرد.
در حالی که محققان ثابت کرده اند که نسخه های آزمایشی مبتنی بر آزمایشگاه می توانند مزایای واضحی را برای استفاده کنندگان فراهم کنند ، به آنها امکان می دهد هنگام راه رفتن و دویدن ، انرژی کمتری مصرف کنند ، اما نیاز به اکسسوری های کاملاً پوشیدنی وجود دارد که برای استفاده در دنیای واقعی مناسب است.
حال این تیم در مطالعهای که درمورد کنفرانس بین المللی رباتیک و اتوماسیون IEEE 2018 (ICRA) گزارش شده است ، این تیم آخرین نسل خود را از Exosuit چند مشترک تلفن همراه ارائه کردند که در تمامی جبهه ها بهبود یافته و در این زمینه آزمایش شده است. راهپیمایی طولانی بر روی زمین ناهموار. محققان با استفاده از همان Exosuit در مطالعه دوم منتشر شده در مجله NeuroEngineering and Rehabilitation ( JNER ) ، یک روش تنظیم خودکار را برای شخصی سازی کمک های خود بر اساس چگونگی واکنش بدن یک فرد به آن ، تهیه کردند و پس انداز انرژی قابل توجهی را نشان دادند.
Exosuit نرم چند مفصلی از اجزای پوشاک نساجی است که در کمر ، ران و گوساله پوشیده شده است. از طریق سیستم تحریک بهینه شده موبایل که در نزدیکی کمر پوشیده شده و در یک کوله پشتی نظامی ادغام شده است ، نیروهای مکانیکی از طریق کابل هایی که از طریق اجزای نرم اکسسوزیت به مفاصل مچ پا و لگن منتقل می شوند منتقل می شوند . به این ترتیب ، اگزوزیتو برای کمک به حرکات پا در چرخه راه رفتن ، به مچ پا و باسن می افزاید.
وی گفت: "ما در این نسخه جدید از Exosuit نرم چند مشترک ، همه مؤلفه ها را به روز کردیم: پوشاک بسیار کاربرپسند ، آسان برای قرار دادن و قرار گرفتن در فرم های مختلف بدن است ؛ این حالت تحریک استحکام تر ، سبک تر ، ساکت تر و کوچکتر است ؛ و دیوید پری ، مؤلف مطالعه ICRA و یک مهندس کارکنان در تیم والش گفت: "سیستم کنترل به ما امکان می دهد نیروهایی را روی باسن و مچ پا قوی تر و مداوم اعمال کنیم." به عنوان بخشی از برنامه DARPA ، این نمایشگاه با همکاری آزمایشگاه های تحقیقاتی ارتش در آبردین ، MD ، به صورت میدانی آزمایش شد ، جایی که سربازان یک مسیر متقاطع 12 مایل را طی کردند.
"ما قبلاً نشان داده بودیم که می توان از روش های بهینه سازی آنلاین استفاده کرد که با تعیین میزان صرفه جویی در مصرف انرژی در آزمایشگاه ، به طور خودکار پارامترهای کنترل را در بین پوشیدگان مختلف جدا می کنند. با این وجود ، ما به ابزاری برای تنظیم سریع و کارآمد پارامترهای کنترل به دستاوردهای مختلف سربازان نیاز داشتیم. ارتش خارج از آزمایشگاه ، "گفت: والش ، دکترا ، عضو هیئت علمی هسته انستیتوی Wyss ، جان ال Loeb استادیار مهندسی و علوم کاربردی در SEAS و بنیانگذار آزمایشگاه Biodesign هاروارد.
در مطالعه JNER ، تیم روش تنظیم جدید و جدیدی را ارائه دادند که از حسگرهای اگزوزوتیشن برای بهینه سازی نیروی مثبت تحویل یافته در مفاصل مچ پا استفاده می کند. هنگامی که یک پوشنده شروع به راه رفتن می کند ، سیستم قدرت را اندازه گیری می کند و به تدریج پارامترهای کنترل کننده را تنظیم می کند تا اینکه آنهایی را پیدا کند که بر اساس مکانیک راه رفتن فردی پوشنده ، اثرات exosuit را به حداکثر برساند . این روش می تواند به عنوان یک پراکسی برای اندازه گیری انرژی دقیق استفاده شود.
وی ادامه داد: ما در هفت شرکت کننده در مطالعه که پارامترهای متابولیکی را انجام داده اند ، پوشیده از پارامترهای متابولیکی بودیم که تحت روند تنظیم قرار گرفتند و دریافتیم که این روش در مقایسه با راه رفتن بدون وسیله و در حدود 22٪ نسبت به راه رفتن با دستگاه هزینه متابولیک پیاده روی را کاهش می دهد. سانجون لی ، نخستین نویسنده هر دو مطالعه و دانشجوی فارغ التحصیل با والش در SEAS گفت: "
"این مطالعات نشان دهنده اوج هیجان انگیز تلاشهای ما توسط بودجه دارپا است. ما اکنون در حال بهینه سازی این فناوری برای مصارف خاص در ارتش هستیم که در آن حرکات پویا مهم است ؛ و ما برای کمک به کارگران در کارخانه هایی که کارهای فیزیکی سخت را انجام می دهند ، بهینه سازی می کنیم." گفت والش. "علاوه بر این ، این زمینه به رسمیت شناخته شده است که هنوز هم چیزهای زیادی در مورد علم اساسی سازگاری انسانها و روبات های پوشیدنی وجود دارد. ضعیف در معرض خطر برای سازگاری با آنها و بهرهمندی از کمک آنها ".
http://ztndz.com/story7351508/قیمت-آکومولاتور