היד הביונית שתחזיר את חוש המישוש לקטועי גפה

לפתוח רוכסן, ללטף חיית מחמד, למזוג משקה לכוס, אלה הן פעולות שאולי לרובנו נראות פשוטות למדי, אך לקטועי יד הן מהוות אתגרים יומיומיים. בעולם, יש יותר מחמישה מיליון אנשים שעברו קטיעה בגפה עליונה. לאורך השנים פיתחו עבורם ידיים תותבות, שהולכות ומשתכללות כל הזמן. אחת הטכנולוגיות המתקדמות כיום, הן תותבות עצביות, שמתוכננות כך שירגישו אותות שריר ויחקו את תנועות המשתמש באמצעות רובוטיקה. המחיר גבוה למדי ויד תותבת כזו עולה אלפי דולרים. אך דגמים אחרים שקיימים בשוק בנויים על שלדים מתכתיים כבדים ומסורבלים.

כל זה עומד להשתנות, מהנדסים מאוניברסיטת MIT בשיתוף עם אוניברסיטת ג'יו טונג בשנחאי, פיתחו דגם חדש ומסקרן. לעומת מתחריה, התותבת החדשה היא רכה, קלת משקל וניתנת לרכישה במחיר נגיש. העיצוב החדש שוקל כקילו וחצי בלבד, הוא גמיש, עמיד מאוד ועלותו כ-500 דולר.

האבטיפוס מזכיר דמות רובוטית מסרט מצויר בשם ' גיבור גדול 6'. חמש אצבעות היד התותבת עשויות אלסטומר, חומר בעל תכונות רכות וגמישות. כל אצבע בנויה כבלון מתנפח עם סיבים שמדמים עצמות ומפרקים ומחוברות יחד על ידי מודל דמוי כף יד אנושית עשוי בהדפסת תלת ממד. במקום המנועים החשמליים שקיימים בגרסאות הקודמות, האבטיפוס החדש עושה שימוש במערכת פנאומטית פשוטה כדי ליישר ולכופף כל מפרק. המערכת כוללת משאבה קטנה ושסתומים שניתנים ללבישה במותן וכך מקלים על המשקל בגפה.  

התותבת מלווה בתוכנה שמקשרת את המיקום של האצבעות ללחצים המקבילים שהמשאבה מפעילה. היא יודעת לחקות חמש אחיזות נפוצות, שכוללות צביטה עם שתיים או שלוש אצבעות, יצירת אגרוף מכופף וכף יד קעורה. המערכת הפנאומטית מקבלת אותות מחיישני EMG, חיישנים שמודדים אותות חשמליים שנוצרים על ידי נוירונים לשליטה על השרירים. הם מותקנים בקצה היד התותבת, בחיבור לגוף המשתמש ובצורה זו, הדגם מסוגל לקלוט אותות מהאיבר ובעזרת אלגוריתם, לפענח את אותות השריר האלו ולתרגם אותם ללחצים מתאימים. כך למשל, כשמשתמש מדמיין שהוא אוחז בכוס, המשאבה תפעיל את הלחצים הנדרשים לנפח כל אצבע ולייצר אחיזה מתאימה. זה לא נגמר שם, הם תפרו לקצה כל אצבע חיישן לחץ, שבנגיעה מייצר אות חשמלי. כל חיישן חובר למיקום ספציפי בגפה הקטועה וכך, המשתמש יוכל 'להרגיש' את הלחצים המדוברים.

הדגם נבדק על ידי משתמשים שביצעו תרגילים פשוטים כמו ערימת דסקיות, העברת דפים, כתיבה בעט, הרמת כדורים כבדים והרמת חפצים עדינים כמו תותים או לחם. תגלית מרגשת שעולה מן המחקר, היא שהמשתמש הצליח 'להרגיש' ולזהות בקבוקים בגדלים שונים שהונחו ביד התותבת שלבש ולהרים אותם כתגובה לכך. בנוסף, הוא הצליח להבחין איזו מן האצבעות החוקרים גירו על ידי דחיפה או הברשה. כל אלו הם סימנים מבטיחים, שהיד מסוגלת להחזיר אינסטינקט פרימיטיבי כלשהו, צורת תחושה ושליטה בזמן אמת למשתמש.

הצוות הוציא פטנט על העיצוב ובימים אלה עובד על שיפור התחושה וטווח התנועה שלו. בנוסף, הם מייעלים את הטכנולוגיה, מקטינים את המשאבה כדי שתתאים לכף היד ושואפים להעביר את הדגמים לייצור המוני כדי שיהיו בהישג יד לכל מי שבאמת זקוק להם.

יש לכם רעיון? מחשבה? סיפור שתרצו לספר לנו? ~> כתבו לנו