ابتكار يد روبوتية قابلة للنفخ تعيد الاحساس لليد المبتورة

طور باحثون في معهد "ماساتشوستس للتكنولوجيا" بالتعاون مع جامعة "شنجهاي جياو تونج" يداً روبوتية مبتكرة قابلة للنفخ تتيح لمبتوري الأطراف العلوية تحكماً فورياً وإحساساً لمسياً، في خطوة قد تُحدث تحولاً جذرياً في عالم الأطراف الصناعية الذكية.

وبحسب الدراسة المنشورة في مجلة "Nature Biomedical Engineering"، نجح المتطوعون الذين استخدموا اليد الروبوتية الجديدة في أداء مهام يومية مثل إغلاق حقيبة سفر وسكب العصير والكتابة وحتى مداعبة حيوان أليف بكفاءة مماثلة أو أفضل أحياناً مقارنة بالأطراف الصناعية المتقدمة المتوفرة حالياً في الأسواق.

تتميز اليد الجديدة بتصميم ناعم وخفيف الوزن لا يتجاوز نصف كيلوجرام وبتكلفة مكونات لا تزيد على 500 دولار فقط، ما يجعلها خياراً واعداً لا سيما لذوي الدخل المحدود، على عكس الأطراف الصناعية المتاحة حاليا والتى تتجاوز عشرات الآلاف من الدولارات إضافة إلى وزنها الثقيل حيث تعتمد فى تركيبها على هياكل معدنية ومحركات كهربائية.

اليد الروبوتية الجديدة مصنوعة من مادة مطاطية مرنة تُعرف باسم EcoFlex، وتضم خمسة أصابع تشبه البالونات، مدعمة بألياف داخلية تحاكي عظام الأصابع البشرية.

وعلى عكس الأطراف التقليدية التي تعتمد على محركات كهربائية ثقيلة، يستخدم هذا الابتكار نظاماً هوائياً بسيطاً يتحكم في نفخ الأصابع بدقة، ما يسمح بتشكيل قبضات مختلفة مثل القرص أو القبضة الكاملة أو حمل الأشياء ، وتعتمد اليد على مستشعرات EMG لالتقاط الإشارات الكهربائية الصادرة عن العضلات المتبقية في ذراع المستخدم ، وباستخدام خوارزميات ذكية، تُترجم هذه الإشارات إلى حركات دقيقة للأصابع، بحيث تتحرك اليد استجابة لما يتخيله المستخدم.

ولإضافة ميزة نادرة في هذا النوع من الأطراف، زود الباحثون أطراف الأصابع بمستشعرات ضغط تنقل إشارات لمسية إلى مناطق محددة في الطرف المتبقي، ما يسمح للمستخدم بتمييز أي إصبع تم لمسه، بل وحتى تقدير حجم الأجسام التي يمسك بها.

وخلال الاختبارات تمكن أحد المتطوعين، وهو معصوب العينين، من تحديد الإصبع الذي تم لمسه والتمييز بين زجاجات بأحجام مختلفة، ما يشير إلى استعادة شكل أولى من الإحساس ، كما أظهرت اليد متانة لافتة؛ إذ استعادت شكلها ووظيفتها بسرعة حتى بعد تعرضها للطرق بمطرقة أو المرور فوقها بسيارة ،  ويعمل الفريق البحثى بالمعهد حالياً على تحسين دقة الاستشعار وتوسيع نطاق الحركة لليد الروبوتية، كما يخططون لتطوير نسخة قابلة للإنتاج التجاري على نطاق واسع.