क्या गतिशीलता की समस्याओं का जवाब एक दिन के लिए पतलून की एक जोड़ी पर खींचने जितना आसान हो सकता है? ब्रिस्टल यूनिवर्सिटी के प्रोफेसर जोनाथन रॉसिटर के नेतृत्व में एक शोध दल ने हाल ही में रोबोटिक पतलून की एक प्रोटोटाइप जोड़ी का अनावरण किया है जो उन्हें उम्मीद है कि कुछ विकलांग लोगों को अन्य सहायता के बिना चलने में मदद कर सकते हैं।
एक इंजीनियर के रूप में, जो रीढ़ की हड्डी की चोटों वाले लोगों की मदद करने के तरीकों पर शोध करते हैं, वे अपने अंगों को फिर से हिलाते हैं, मैं पूरी तरह से जानता हूं कि गतिशीलता की हानि किसी व्यक्ति के जीवन की गुणवत्ता को कैसे प्रभावित कर सकती है, और उस आंदोलन को कैसे बहाल किया जा सकता है। विकलांग लोगों की अत्यधिक संख्या को देखते हुए (अकेले ब्रिटेन में गतिशीलता समस्याओं वाले 6.5 मिलियन से अधिक लोग) और हमारी उम्र बढ़ने की जनसंख्या, गतिशीलता में सुधार करने वाले उपकरण जनसंख्या के एक बड़े हिस्से की मदद कर सकते हैं।
फिर भी 50 वर्षों के शोध के बावजूद, इस तरह की तकनीक को लैब के बाहर शायद ही कभी अपनाया गया हो। तो क्या अंत में घर में काम करने की गतिशीलता तकनीक लेने के लिए रोबोट पतलून का उपन्यास विकास है?
वालेस और ग्रोमिट एनिमेटेड फिल्म द रॉंग ट्राउजर्स में कठोर रोबोट डिवाइस के विपरीत, नए तथाकथित "राइट ट्रूज़र्स" आंदोलन बनाने के लिए नरम कृत्रिम मांसपेशियों का उपयोग करते हैं, साथ ही साथ पहनने वाले की असली मांसपेशियों का दोहन भी करते हैं। ये मनुष्य की मांसपेशियों को कम करके और दोनों सिरों पर खींचकर एक बल का निर्माण करते हैं।
कई कृत्रिम मांसपेशियों को एक साथ बांधकर, सहायक पतलून घुटने के रूप में एक संयुक्त स्थानांतरित कर सकते हैं, और एक कुर्सी से खड़े होने जैसे आंदोलनों के साथ उपयोगकर्ता की मदद कर सकते हैं। क्योंकि कृत्रिम मांसपेशियां लोचदार और नरम होती हैं, वे पारंपरिक रोबोटों की तुलना में अधिक सुरक्षित होती हैं, जिनका उपयोग कठोर रोबोट एक्सोस्केलेटन में किया जाता है, हालांकि शक्तिशाली, कठोर और असुविधाजनक होते हैं।
शोधकर्ताओं ने कृत्रिम मांसपेशियों को छोटा करने और आंदोलन बनाने के लिए कई अलग-अलग विचार सामने रखे हैं। एक डिजाइन हवा की मांसपेशियों की अवधारणा को गोद लेती है, जो प्रभावी रूप से गुब्बारे हैं जो हवा में भरने के साथ बग़ल में विस्तार करते हैं और लंबाई को छोटा करते हैं।
एक अन्य प्रस्तावित डिजाइन दो तांबे की प्लेटों के बीच रखे एक जेल से बना एक कृत्रिम मांसपेशी को छोटा करने के लिए बिजली का उपयोग करता है। जेल उच्च विद्युत वोल्टेज के क्षेत्रों से आकर्षित होता है। तो प्लेटों में दो अलग-अलग वोल्टेज बनाने से उनमें से एक के आसपास जेल सिकुड़ने के लिए मजबूर करता है, उन्हें एक साथ करीब लाता है और मांसपेशियों को छोटा करता है।
सहायक पतलून में एकीकृत एक और तकनीक कार्यात्मक विद्युत उत्तेजना (FES) है। रणनीतिक रूप से मांसपेशियों के ऊपर स्थित ट्राउजर में बुना हुआ इलेक्ट्रोड मस्तिष्क और मांसपेशियों के बीच संचार चैनल को हाईजैक करने के लिए शरीर में विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए विद्युत आवेगों को भेज सकता है और सीधे मांसपेशियों को अनुबंधित करने के लिए आदेश दे सकता है। मौजूदा मांसपेशियों का उपयोग करके और मस्तिष्क को बाईपास करके, सहायक पतलून मांसपेशियों को भी आदेश दे सकते हैं कि पहनने वालों को अपने दम पर उपयोग करने में कठिनाई हो सकती है (उदाहरण के लिए स्ट्रोक के कारण)।
पतलून उन उपयोगकर्ताओं की भी मदद कर सकता है जो किसी भी लम्बाई के लिए खड़े होने के लिए संघर्ष करते हैं, विशेष रूप से प्लास्टिक घुटने के ब्रेसिज़ के लिए धन्यवाद जो कि वे शांत होते हैं। ब्रेसिज़ के तापमान को नियंत्रित करने से मांसपेशियों (वास्तविक या कृत्रिम) द्वारा बहुत प्रयास किए बिना खड़े रहने के लिए घुटने को स्थिति में ले जाने या लॉक करने की अनुमति मिलती है।
अन्य विशेषताओं में हवा की मांसपेशियों के समान एक तंत्र का उपयोग करते हुए एक स्वचालित बेल्ट शामिल है, जिससे पतलून को उतारना और उतारना आसान और सुरक्षित हो जाता है।
शोधकर्ता एक एम्बेडेड इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम बनाने का सुझाव देते हैं जो पूरे ट्राउजर में लगे सेंसर से पहनने वाले की गति और स्थिति के बारे में जानकारी प्राप्त करता है, और उपयोगकर्ता की जरूरतों के लिए सभी प्रणालियों को टेलर आंदोलनों को नियंत्रित करता है। इलेक्ट्रॉनिक्स उपयोगकर्ताओं को सीधे पतलून पर बुने गए नियंत्रण के माध्यम से अपने आंदोलन को नियंत्रित करने की अनुमति देगा। उपयोगकर्ता की मुद्रा के जवाब में कृत्रिम मांसपेशियों की गति और वास्तविक मांसपेशियों की विद्युत उत्तेजना के समय की चुनौती होगी।
शेष चुनौतियां
द राइट ट्राउजर्स एक ही प्रोटोटाइप में अत्याधुनिक अनुसंधान और अच्छी तरह से स्थापित तकनीकों को मर्ज करने के लिए अपने दृष्टिकोण में अद्वितीय हैं। रोबोटिक ट्राउजर की नवीनता के अलावा, एक व्यावहारिक सहायक तकनीक के रूप में डिवाइस को इतना सम्मोहक बनाता है कि यह कई अलग-अलग उपयोगकर्ताओं के लिए अनुकूलित किया जा सकता है। यह उम्मीद को बढ़ाता है कि इसे व्यापक रूप से अपनाया जा सकता है जहां अन्य पिछले उद्यम विफल हो गए हैं।
हालाँकि, यह केवल प्रोटोटाइप है। एक काम करने वाला उत्पाद शायद कम से कम पांच साल दूर हो और उस मंच पर जाने के लिए महत्वपूर्ण सवालों का जवाब दिया जाना चाहिए। यह अपनी ज़रूरत की सभी शक्ति कहाँ संग्रहीत करेगा? कैसे सभी प्रणालियों को छोटा किया जा सकता है और पतलून में एम्बेडेड किया जा सकता है ताकि वे पहनने के लिए भारी और अजीब न बनें? क्या वास्तविक वातावरण जहां उपयोगकर्ता चल रहे हैं, की बदलती जटिलता के बीच नियंत्रक सर्वश्रेष्ठ कार्रवाई की भविष्यवाणी कर सकता है?
फिर भी अन्य तकनीकों में आगे भी पतलून को बेहतर बनाने की क्षमता है। मस्तिष्क-कंप्यूटर इंटरफेस जो मस्तिष्क के संकेतों को डिकोड कर सकते हैं, अब उन प्रणालियों में उपयोग किए जा रहे हैं जो लकवाग्रस्त लोगों को फिर से स्थानांतरित करने में मदद करते हैं। विचार द्वारा सहायक पतलून को नियंत्रित करना कई लोगों के लिए फिर से एक कदम उठाने का प्रयास कर सकता है।
यह आलेख मूल रूप से वार्तालाप पर प्रकाशित हुआ था।
आयोनिस दिमित्रियोस ज़ौलास, बायोमेडिकल इंजीनियरिंग में पोस्टडॉक्टोरल शोधकर्ता, रीडिंग विश्वविद्यालय
