Robotik Dış İskelet Kontrolünde Devrim Yaratan Yeni Bir Yama Tanıtıldı

Mühendisler, giyilebilir bir yama geliştirdi, ki bu yama, robotik dış iskeletler gibi çeşitli uygulamalara sahip olabilir. Bu inovatif yama, kaslardan gelen sinyalleri algılayarak dış iskelet kontrolünü optimize etmeyi amaçlıyor.

Kore ve ABD’den mühendisler, sağlık hizmetlerinde insan-makine etkileşimini ilerletme potansiyeline sahip giyilebilir bir yama geliştirdiler. Gerilebilir mikroiğneli yapışkan yama (SNAP), cilde yapışarak kaslardan gelen sinyalleri algılıyor, bu da robotik dış iskeletlerin daha etkin bir şekilde kontrol edilmesine olanak tanıyor.

Gelişmiş mikroiğneler

Geleneksel mikroiğne elektrotları, esneklik ve güvenilirlik eksikliği nedeniyle tutarlı cilt arayüzü sağlamada zorluklarla karşılaşırken, vücut hareketi sırasında uzun süreli, yüksek kaliteli elektrofizyolojik (EP) algılamayı zorlaştırıyor. Bu zorlukları aşmak için araştırmacılar, esnek SNAP yapısını geliştirdiler. SNAP, farklı cilt koşullarında cilt hazırlığı olmadan uzun süreli ve güvenilir uygulamaları mümkün kılıyor.

SNAP, yaklaşık 144 adet altın kaplamalı silikon mikroiğneden oluşuyor, her biri bir inçin yüzde birinden daha kısa. Mikroiğneler, cildin yüzeyine nüfuz ederek ağrı reseptörlerini atlayarak uzun süreli kullanımda rahatlık sağlıyor, böylece rahatsızlık minimize ediliyor. Ayrıca, bu tür yamalar bir hafta boyunca cilde uygulansa bile tahriş oluşturmuyorlar.

Bilindiği üzere, insan vücudu sürekli bir elektriksel aktivite sergiler. Geleneksel jel elektrotlar, bu elektromiyografi (EMG) sinyallerini izleyebilir, ancak hareket sırasında kayma veya kuruma gibi sorunlar nedeniyle güvenilir olmayan veriler sunabilir.

Araştırma ekibi, vücut entegrasyonunu taklit eden bir EMG sensörü geliştirmeyi hedefledi. Esnek bir polimer tabandan yapılan SNAP cihazları, ultra ince metal serpantin teller ve dahili piller içerir. Araştırmacılar, son derece esnek olan bu yamaların, koşu bandında veya çömelme gibi yoğun aktiviteler sırasında bile EMG verilerini doğru bir şekilde yakaladığını belirtiyor.

Etkileyici Sonuçlar

KAIST laboratuvarlarında gerçekleştirilen deneylerde, SNAP cihazlarının potansiyel uygulamaları incelendi. Deneklere, bel desteği sağlayan robotik taşıma ekipmanları ile ağır yük kaldırma görevleri verildi. Bazı katılımcılara kalça kaslarına SNAP bantları takıldı. Bu bantlar, kasların bükülmesini algıladığında, kablosuz olarak sinyal göndererek kas gücü kullanımını %18’e kadar azaltarak robotik sırt çantalarına destek oldular.

Araştırmacılar, yamaların çeşitli dış iskelet makineleriyle entegre edilmesi için daha fazla araştırmaya ihtiyaç olduğunu vurguladılar. Ancak, bu ilerlemeler, bu teknolojinin günlük görevleri önemli ölçüde geliştirebileceği bir gelecek vaat ediyor. Çalışma ekibi, SNAP’ların sürekli sağlık izleme, nörolojik araştırma ve giyilebilir insan-makine arayüzü (HMI) gibi güvenilir EP algılama gerektiren uygulamalar için geniş bir etki yaratabileceğini öne sürüyor.