"मैं एक 6 डीओएफ लोड सेल खरीदना चाहता हूँ और सनराइज लो प्रोफाइल विकल्पों से प्रभावित हूँ।" ---- एक पुनर्वास अनुसंधान विशेषज्ञ
छवि स्रोत: मिशिगन विश्वविद्यालय न्यूरोबायोनिक्स प्रयोगशाला
कृत्रिम बुद्धिमत्ता के उदय के साथ, उत्तरी अमेरिका और यूरोप के शोधकर्ताओं ने चिकित्सा पुनर्वास के अनुसंधान और विकास में उल्लेखनीय प्रगति की है। इनमें से, कृत्रिम रूप से बुद्धिमान कृत्रिम अंग (रोबोट कृत्रिम अंग) ने बहुत ध्यान आकर्षित किया है। एआई कृत्रिम अंग का एक प्रमुख घटक बल नियंत्रण इकाई है। पारंपरिक कृत्रिम अंग उपयोगकर्ता को एक निश्चित तरीके से सहारा देते हैं, इसलिए उपयोगकर्ता के अन्य अंगों और शरीर के अंगों को अक्सर क्रिया को पूरा करने के लिए कठोर कृत्रिम अंग के साथ सहयोग करने की आवश्यकता होती है। न केवल हिलने-डुलने की क्षमता सीमित होती है, बल्कि गति भी असंगत होती है। गिरना और द्वितीयक जटिलताएँ विकसित होना आसान है, जिससे रोगियों के लिए और अधिक कठिनाइयाँ और चुनौतियाँ पैदा होती हैं। पारंपरिक कृत्रिम अंगों से अलग, रोबोटिक कृत्रिम अंग उपयोगकर्ताओं को सड़क की स्थिति और गति में परिवर्तन के अनुसार निष्क्रिय के बजाय सक्रिय संतुलन समर्थन प्रदान कर सकते हैं, जिससे वे अधिक स्वतंत्र रूप से कार्य कर सकते हैं और अपने जीवन की गुणवत्ता में काफी सुधार कर सकते हैं।
छवि स्रोत: एक ओपन-सोर्स बायोनिक पैर का डिज़ाइन और नैदानिक कार्यान्वयन, एलेजांद्रो एफ. अज़ोकार। नेचर बायोमेडिकल इंजीनियरिंग वॉल्यूम।
आंकड़ों के अनुसार, अमेरिका में कम से कम 300,000 अंग-विच्छेदित लोग हैं। चीन में, 24.12 मिलियन शारीरिक रूप से विकलांग लोग हैं, जिनमें से 2.26 मिलियन अंग-विच्छेदित हैं, और केवल 39.8% को ही कृत्रिम अंग लगाए गए हैं। पिछले दो वर्षों के आंकड़े बताते हैं कि चीन में यातायात दुर्घटनाओं, औद्योगिक दुर्घटनाओं, खनन दुर्घटनाओं और बीमारियों के कारण नए अंग-विच्छेदन की औसत वार्षिक संख्या लगभग 200,000 है। मधुमेह के कारण अंग-विच्छेदन की संख्या तेजी से बढ़ रही है। उम्र बढ़ने के साथ कृत्रिम अंगों को भी बदलने की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, मांसपेशियों की कमजोरी, मांसपेशी शोष, या अर्धांगघात वाले रोगियों को भी खड़े होने या फिर से चलने में मदद करने के लिए एक्सोस्केलेटन जैसे चिकित्सा सहायक उपकरणों की आवश्यकता होती है। इसलिए, अधिक कुशल और विश्वसनीय स्मार्ट प्रोस्थेटिक्स और स्मार्ट एक्सोस्केलेटन की बाजार में बड़ी मांग और सामाजिक महत्व है।
छवि स्रोत: यूटी डलास लोकोमोटर नियंत्रण प्रणाली प्रयोगशाला
बुद्धिमान कृत्रिम अंगों के बल नियंत्रण को साकार करने के लिए, सड़क की स्थिति में वास्तविक समय में होने वाले परिवर्तनों को भांपने और बल के परिमाण को सटीक रूप से नियंत्रित करने के लिए 6 डीओएफ बल सेंसर की आवश्यकता होती है। सड़क की स्थिति की जटिलता, क्रियाओं की परिवर्तनशीलता और एकीकरण संबंधी बाधाओं के कारण 6 डीओएफ बल सेंसर पर बहुत अधिक आवश्यकताएं होती हैं। इन्हें न केवल बल और आघूर्ण की परास आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए, बल्कि हल्का और पतला भी होना चाहिए। उपयोगकर्ताओं ने बताया कि जांच के बाद, उन्होंने पाया कि बाजार में केवल SRI M35 अल्ट्रा-थिन श्रृंखला के 6 डीओएफ बल सेंसर ही इन सभी आवश्यकताओं को पूरा कर सकते हैं।
M35 श्रृंखला में 18 मॉडल शामिल हैं, जिनमें से सभी 1 सेमी से कम मोटे हैं, और सबसे छोटा केवल 7.5 मिमी मोटा है। सभी का वज़न 0.26 किलोग्राम से कम है, और सबसे हल्का केवल 0.01 किलोग्राम है। अरैखिकता और हिस्टैरिसीस 1% है, क्रॉसटॉक 3% से कम है और ये स्टील-ऑन-मेटल फ़ॉइल स्ट्रेन गेज तकनीक से निर्मित हैं। इन पतले, हल्के, सघन सेंसरों का उत्कृष्ट प्रदर्शन SRI के 30 वर्षों के डिज़ाइन अनुभव के कारण संभव हुआ है, जो ऑटोमोबाइल सुरक्षा क्रैश डमी से शुरू होकर आगे भी विस्तारित हो रहा है। इन तकनीकों का उपयोग अब अधिक लोगों की सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए बुद्धिमान कृत्रिम अंगों के अनुसंधान और विकास में किया जा रहा है।
छवि स्रोत: मिशिगन विश्वविद्यालय न्यूरोबायोनिक्स लैब, लोकोमोटर नियंत्रण प्रणाली लैब
इसके अलावा, अन्य प्रमुख बल सेंसर निर्माताओं की तुलना में SRI सेंसर की कीमतें काफी प्रतिस्पर्धी हैं। अपनी मज़बूत तकनीकी क्षमता और किफायती कीमत के साथ, कम-प्रमुख SRI ब्रांड का प्रचार-प्रसार हो रहा है और इसे शीर्ष चिकित्सा पुनर्वास अनुसंधान प्रयोगशालाओं और रोबोटिक प्रोस्थेटिक्स उद्योग द्वारा बेहद पसंद किया जा रहा है। पिछले 7 वर्षों में, संयुक्त राज्य अमेरिका, चीन, कनाडा, जापान, इटली, स्पेन और अन्य देशों के बायोनिक्स और बायोमैकेनिक्स शोधकर्ताओं और इंजीनियरों ने नवीन अनुसंधान के लिए SRI अल्ट्रा-थिन सेंसर का उपयोग किया है, बड़ी संख्या में अकादमिक पत्र प्रकाशित किए हैं और उल्लेखनीय प्रगति हासिल की है।
अगले लेख में, हम चिकित्सा पुनर्वास के क्षेत्र में SRI M35 अल्ट्रा-थिन सीरीज़ के अनुप्रयोग का परिचय देंगे। इसमें नेचर और IEEE कॉन्फ्रेंस जर्नल्स में प्रकाशित इंटेलिजेंट प्रोस्थेटिक्स और इंटेलिजेंट एक्सोस्केलेटन पर नवीनतम शोध परिणाम शामिल होंगे। बने रहें!
संदर्भ:
1. संयुक्त राज्य अमेरिका में प्रोस्थेटिक्स और ऑर्थोटिक्स की रोगी जनसंख्या और अन्य अनुमान, मौरिस ए. लेब्लांक, एमएस, सीपी
2. एक ओपन-सोर्स बायोनिक पैर का डिज़ाइन और नैदानिक कार्यान्वयन, एलेजांद्रो एफ. अज़ोकार। नेचर बायोमेडिकल इंजीनियरिंग वॉल्यूम।
3. टॉर्क-डेंस, अत्यधिक बैकड्राइवेबल पावर्ड नी-एंकल ऑर्थोसिस का डिज़ाइन और सत्यापन। हान्की झू, 2017 IEEE इंटरनेशनल कॉन्फ्रेंस ऑन रोबोटिक्स एंड ऑटोमेशन (ICRA)