Hareketsizlik Problemi Olan Bireyleri Destekleyen Robotik Baston

Columbia Engineering’de mekanik mühendislik ve rehabilitasyon ve rejeneratif tıp profesörü Sunil Agrawal liderliğindeki bir araştırma ekibi, basit bir bastonu hafif dokunuş desteği ile donatılmış bir robotik cihaza dönüştürdü. CANINE adlı yeni cihaz, yaşlı人们 ve hareketliliği kısıtlı kişiler için kullanılabiliyor. Araştırmacılar ekibi, klasik bastona elektronik ve hesaplama teknolojisi ekledi. Çalışma, IEEE Robotics and Automation Letters’da yayımlandı.

Araştırmacılar ekibi, bir otonom robotun bir insanla birlikte “yürüdüğünü” ve hafif dokunuş desteği sağladığını gösterdi. Bu, bir kişinin dengesini sağlamak için yanındaki kişiye dokunduğu gibidir.

Sunil Agrawal, hareketlilik sorunları olan kişilere yardımcı olmak için kullanılan yeni teknoloji hakkında konuştu. O aynı zamanda Columbia Üniversitesi’nin Veri Bilimi Enstitüsü’nün bir üyesi.

“Genellikle, yaşlı人们 hafif el tutuşması ile destekten yararlanırlar” dedi. “Bir yürüyen kişiye otomatik olarak takip eden ve yanında hareket eden bir mobil robota bağlı bir robotik baston geliştirdik. Konular, adım uzunluğu ve yürüme ritmi gibi yürümenin uzay ve zaman parametrelerini kaydeden sensörlerle donatılmış bir mat üzerinde yürürler, böylece bir kişinin yürüyüşünü ve hafif dokunuşun üzerindeki etkisini analiz edebiliriz.”

Robotik baston veya CANINE, bir tür mobil asistandır. Bir kişinin çeşitli aktiviteler sırasında kendi farkındalığını, yani proprioception’ünü destekleyebilir. Bu, bireyin dengesini ve istikrarını sağlar.

Joel Stein, bir Simon Brauch Fiziksel Tıp ve Rehabilitasyon Profesörü ve çalışmanın ortak yazarı, yeni teknoloji hakkında konuştu. Stein, aynı zamanda Columbia Üniversitesi Irving Tıp Merkezi’nde Rehabilitasyon ve Rejeneratif Tıp Departmanı’nın başkanı.

“Bu, bireylerin çevrelerini gezinirken yardım ve geri bildirim sağlamak için yeni bir yaklaşımdır” dedi. “Bu stratejinin, özellikle yürüyüş bozukluğu olan kişiler için bir dizi uygulama potansiyeli vardır.”

Araştırmacılar ekibi, yeni CANINE cihazını 12 sağlıklı genç kişi ile test etti. Sanal gerçeklik gözlükleri verildi ve bu gözlükler, kullanıcıyı yana doğru ve ileri-geri sallayan bir görsel ortam oluşturmak için kullanıldı. Bu, onların dengesini bozar.

Sallandıktan sonra, bireyler enstrümantasyon matı üzerinde 10 tur yürüdüler. İlk olarak CANINE cihazını kullanmadılar, ancak ikinci kez kullandılar. Yürüyüşleri görsel pertürbasyonlarla test edildi ve araştırmacılar ekibi, CANINE cihazının hafif dokunuş desteğinin, bireylerin adımlarını daraltmaya yardımcı olduğunu buldu. Dar adımlar, destek tabanının azalması anlamına geliyordu ve bu da yürürken bireylerin istikrarını artırdı.

“Araştırmamızın bir sonraki aşaması, bu cihazı dengesizlik ve yürüyüş bozukluğu olan yaşlı bireylerle test etmek ve robotik bastonun yürüyüşlerini nasıl iyileştirebileceğini incelemek olacaktır” dedi Agrawal. “Ek olarak, sağlıklı bireylerle yeni deneyler yapacağız, burada yalnızca görme değil, aynı zamanda baş-boyun hareketlerini de pertürbasyonlara maruz bırakarak insanların vestibüler eksikliklerini simüle edeceğiz.”

Agrawal aynı zamanda Robotik ve Rehabilitasyon (ROAR) Laboratuvarı’nın direktörü.

Hareketliliği kısıtlı olma problemi, 18-48 yaş arasındaki insanların %4’ü için bir sorundur, ancak bu problem daha yaşlı bireyler için çok daha büyüktür. 75-80 yaş arasındaki insanların %35’i hareketliliği kısıtlıdır. Bu, bağımsızlığın kaybına ve yaşam kalitesinin düşmesine neden olur.

Nüfus yaşlandıkça ve daha yaşlı insanların sayısı gençlere göre arttıkça, bu problem artacaktır.

“Yaşlanan bir nüfusa diğer destek yollarına ihtiyacımız olacak” dedi Agrawal. “Bu, bakımı nispeten ucuz bir şekilde doldurabilecek bir teknolojidir.”