Alan Asbeckผู้ช่วยศาสตราจารย์ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล ได้รับรางวัลNational Science Foundation Faculty Early Career Development (CAREER) Awardเพื่อสร้างโครงร่างส่วนล่างรูปแบบใหม่เพื่อเพิ่มการเดิน ด้วยโครงกระดูกภายนอก ทีมของเขาจะศึกษาวิธีการเดินของผู้คนและปรับให้เข้ากับความช่วยเหลือจากโครงกระดูกภายนอก Exoskeletonsสามารถเปิดใช้งานความสามารถที่เกือบจะเหมือนซูเปอร์ฮีโร่สำหรับผู้ใช้ หรือสามารถช่วยฟื้นฟูความสามารถที่หายไปได้
อุปกรณ์เหล่านี้ใช้แอคชูเอเตอร์หรือสปริงเพื่อเพิ่มความแข็งแรง
ให้กับผู้ใช้หรือช่วยให้พวกเขาเคลื่อนไหว เพิ่มการเคลื่อนไหว เช่น การยกหรือการเดิน Asbeck ทำงานในด้านนี้มาเป็นเวลากว่าทศวรรษ โดยสร้างหุ่นยนต์ช่วยเหลือสำหรับโครงการต่างๆ เช่น ชุดช่วยพยุงยกที่ได้รับการปรับปรุงโดยร่วมมือกับร้านอุปกรณ์ตกแต่งบ้านของ Lowe
สำหรับรางวัล CAREER Asbeck กำลังพัฒนาวิธีการใหม่สำหรับโครงกระดูกภายนอกเพื่อช่วยในการเดิน โดยทั่วไปแล้ว exoskeletons ส่วนล่างของร่างกายประกอบด้วยโครงสร้างที่แข็งแรงซึ่งรัดอยู่กับขา โดยมีตัวกระตุ้นสร้างแรงบิดที่ข้อต่อแต่ละข้อ Exoskeletons จำเป็นต้องสร้างแรงที่ถูกต้องเพื่อเสริมการเคลื่อนไหวเสมอ มิฉะนั้นพวกมันจะไปขัดขวางแทนที่จะช่วยเคลื่อนไหว ในกรณีที่เลวร้ายที่สุด พฤติกรรมของโครงกระดูกภายนอกที่ไม่ถูกต้องหรือไม่คาดคิดอาจทำให้ผู้ใช้สะดุดหรือล้มได้
โปรเจกต์ของ Asbeck จะละทิ้งแนวทางดั้งเดิมในการรัดโครงสร้างเข้ากับขาของผู้ทดลอง โดยเลือกที่จะสร้างโครงสร้างที่ช่วยให้ขาของผู้ใช้ยังคงเป็นอิสระเป็นส่วนใหญ่แทน โครงกระดูกภายนอกของ Asbeck จะดันขึ้นระหว่างเท้าและเอวของบุคคล ปล่อยให้ข้อต่อแต่ละข้อที่ขาไม่ถูกจำกัด เพื่อให้สามารถทำงานได้ตามปกติ ด้วยสถาปัตยกรรมนี้ โครงกระดูกภายนอกจำเป็นต้องสร้างแรงที่คล้ายกับแรงระหว่างเท้ากับพื้นเท่านั้น ซึ่งเป็นปัญหาที่ง่ายกว่าการกำหนดแรงบิดที่ดีที่สุดสำหรับข้อต่อแต่ละข้อ เพื่อเป็นการวัดความเรียบง่าย อุปกรณ์จะทำสิ่งนี้โดยใช้มอเตอร์เพียงตัวเดียวที่ขาแต่ละข้าง
“สถาปัตยกรรมโครงกระดูกภายนอกใหม่นี้ถือเป็นคำมั่นสัญญาในการช่วยให้ผู้คนเดินได้ซึ่งอาจมีความยากลำบากในการเดิน หรือช่วยให้ผู้คนเดินด้วยความอดทนมากขึ้น” Asbeck กล่าว “มันง่ายกว่าโครงกระดูกภายนอกส่วนใหญ่มาก และจะช่วยให้ผู้คนเคลื่อนไหวได้อย่างเป็นธรรมชาติ ปูทางไปสู่การใช้งานใหม่และการใช้งานอย่างแพร่หลาย”
ทีมของ Asbeck จะทำการทดลองหลายรูปแบบกับโครงกระดูก
ภายนอกเพื่อทำความเข้าใจวิธีการเดินของผู้คน วิธีที่ผู้คนปรับตัวเข้ากับแรงภายนอกกระดูก และวิธีการลดโอกาสของการหกล้มระหว่างการเดิน
ทีมจะใช้เซ็นเซอร์ในตัวของ exoskeleton เพื่อตรวจจับการเคลื่อนไหวของผู้ใช้ ปรับแรงของ exoskeleton เพื่อให้ความช่วยเหลือที่ดีที่สุด และวัดการตอบสนองของผู้ใช้ การทดลองจะทำแผนที่ไดนามิกของการทรงตัวและการเคลื่อนไหวที่เกิดขึ้นระหว่างการเดิน รวมถึงปัจจัยต่างๆ เช่น การเปลี่ยนแปลงในการเดินเมื่อขึ้นและลงเนิน
การทำความเข้าใจว่าร่างกายตอบสนองต่อแรงที่จุดศูนย์กลางอย่างไร จะนำไปสู่หลักการทั่วไปว่าโครงกระดูกภายนอกของร่างกายส่วนล่างส่งผลต่อความมั่นคงของร่างกายและการเคลื่อนไหวในอนาคตอย่างไร สิ่งนี้จะช่วยให้ทีมสามารถกำหนดวิธีการลดโอกาสในการตก
“ผมหวังเป็นอย่างยิ่งว่าผ่านโปรเจกต์นี้ เราจะได้เรียนรู้วิธีสร้างโครงกระดูกภายนอกที่ทำงานได้ดีในทุกสถานการณ์และสำหรับผู้ที่มีความคล่องตัวต่างกัน” Asbeck กล่าว
นอกเหนือจากการดำเนินการวิจัยและสร้าง exoskeleton ใหม่แล้ว ทีมงานจะริเริ่มการเผยแพร่ความรู้ รวมถึงการบำรุงรักษาช่องวิดีโอสาธารณะเพื่อพูดคุยเกี่ยวกับ exoskeletons และหุ่นยนต์ และดึงดูดนักเรียนระดับก่อนวิทยาลัยด้วยเวิร์กช็อปเกี่ยวกับชีวกลศาสตร์และการควบคุม exoskeleton โดยความร่วมมือกับ Center for the Enhancement of ความ หลากหลาย ทางวิศวกรรม
credit : sandersonemployment.com lesasearch.com actsofvillainy.com soccerjerseysshops.com nykodesign.com nymphouniversity.com saltysrealm.com baldmanwalking.com forumharrypotter.com contrebasseries.com
