Yürüme zorluÄŸu çekenlere biyonik giysi ile çözüm

YaÅŸlı insanlar ve yürüme veya ağırlık kaldırma sıkıntısı çekenler için geliÅŸtirilen bir robot giysi, bir dış iskelet vazifesi görerek, zayıf iç iskelete destek saÄŸlıyor.Japonya’daki Tsukuba Ãœniversitesi’nden Yoshiyuki Sankai tarafından 10 yılda geliÅŸtirilen giysi, mekanik, elektronik, biyonik ve robotik bilim dallarını birleÅŸtiren sibernik adı verilen yeni bilim dalından yararlanıyor. Giysinin en geliÅŸmiÅŸ versiyonu olan HAL3, aslında motor ile çalışan metal bir dış iskelet. Bu iskelet kayışlarla bacaklara baÄŸlanarak bacak hareketlerine destek saÄŸlıyor. Giysinin kablosuz ÅŸebeke baÄŸlantılı bilgisayarı bir sırt çantasında taşınırken, pilleri bele baÄŸlanıyor.Ä°ki kontrol sistemi etkileÅŸim içinde, kullanıcının ayakta durmasına, yürümesine ve merdivenleri çıkmasına yardımcı oluyor. Bir "biyo-sibernik" sistem, bacak derisi üzerine yerleÅŸtirilmiÅŸ biyoelektrik sensorlardan yararlanarak, beyinden kaslara gönderilen sinyalleri kontrol ediyor. Nasıl beceriyor?Giysinin bu beceriye sahip olmasının nedeni, bir insanın yürümek veya ayaÄŸa kalkmak istediÄŸi zaman kaslara gelen bir sinir sinyalinin derinin yüzeyinde bir elektrik akımı yaratması. Bu akımı yakalayan sensorlar, bunları bilgisayara gönderir. Bilgisayar bunları, kalça ve dizdeki elektrik motorlarını kontrol eden sinyaller ÅŸekline dönüştürür. Motorlar bu sinyallere saniyeden kısa bir süre içinde tepki verir. Aslında motorların beyinden gelen orijinal sinyale verdiÄŸi tepki, kasların vereceÄŸi tepkiden daha kısa bir süre içinde gerçekleÅŸir.Biyo-sibernik sistem dış iskeletin her unsurunu tek tek hareket ettirebilirken, ikinci bir sistem bu hareketler arasında eÅŸgüdüm saÄŸlamak için motorlar üzerinde bağımsız robotik kontrol uygular. Sistem, kullanıcı hareket etmeye baÅŸlar baÅŸlamaz kendi kendini otomatik olarak devreye sokar. BelleÄŸe kaydediyorÄ°nsanlar ilk kez bu ÅŸekilde yürümeye baÅŸladıkları zaman sensorlar kiÅŸinin duruÅŸunu ve hareket tarzını kaydeder. Bu bilgiler daha sonra kullanılmak üzere bilgisayara kaydedilir. Kullanıcı bir kez daha yürüdüğü zaman, sensorlar bilgisayarı uyarır; bilgisayar hareketi tanır ve motor destekli hareketi gerçekleÅŸtirmek için kayıtlı hareket tarzını yeniden üretir. Ä°ki sistemin eylemi, kullanıcının istekleri doÄŸrultusunda ayarlanabilir. Sözgelimi, bacaklardan biri diÄŸerine göre daha zayıf ise bu bacak için daha fazla destek gerekebilir. Sankai HAL3 ile ilave bir fiziksel çaba harcamadan saatte 4 kilometre hız yapılabileceÄŸine dikkat çekiyor.HAL4 ve HAL5 yoldaExpo 2005’de tanıtımı yapılan HAL4 veHAL5’in prototipleri, yalnızca insanların yürümesini saÄŸlamayacak. Bunlar vücudun üst kısımlarının hareketlerini kolaylaÅŸtıracak; insanların 40 kilograma kadar yardımsız yük kaldırmalarına yardım edecek. Bu yeni HAL’ler sırt çantası taşıma gereÄŸini de ortadan kaldıracak. Bunun yerine kablosuz ÅŸebeke ve bilgisayar giysiye iliÅŸtirilmiÅŸ bir cebin içine sığdırılacak. Ayrıca HAL5’in motor yatakları daha küçük olduÄŸu için kalça ve dizlerde çıkıntı yaratmayacak.HAL 3, 22 kilogram ağırlığında olmasına karşın, yararları bu ağırlığı teláfi ediyor. Sankai bu konuda şöyle konuÅŸuyor: "HAL’in ağırlığını birebir üzerinizde hissetmiyorsunuz, çünkü bu giysiyi üzerinize geçirmiÅŸ gibi deÄŸil, bir robotun üzerine binmiÅŸ gibi hissediyorsunuz. Ayrıca HAL4 17 kilogram ağırlığında olacak. HAL5’in daha da hafif olacağını umut ediyoruz".Omurilikleri ve beyinleri hasarlı hastalardan çok sayıda talep aldığını belirten Sankai, giysinin uygulama alanını geniÅŸleterek tıbbi rehabilitasyonu da kapsama alanı içine almayı planlıyor. Ä°lk ticari giysilerin maliyetinin 1.5 ile 2 milyon yen (19.000 ile 25.500 YTL) arasında deÄŸiÅŸeceÄŸini belirtiliyor. Ãœretici ÅŸirket ilk baÅŸta hastane ve huzur evlerini hedef aldıklarını söylüyor.HAL3: YaÅŸlı ve zayıf insanlar için robotik destekJaponya’nın Aichi kentinde haziran ayında düzenlenen 2005 World Expo fuarında tanıtımı yapılan robot giysi, yaÅŸlı ve hastalara hareket özgürlüğü saÄŸlayacak. SIRT ÇANTASIİçinde kablosuz ÅŸebeke baÄŸlantılı bir bilgisayar bulunuyor.PÄ°LLERAKTUATÖR (EYLEYÄ°CÄ°)Elektrik motoru bacaklara hareket yeteneÄŸi kazandırıyor.AÇISAL SENSORKalça, diz ve ayak bilek eklemlerindeki açıları tespit eder.BÄ°YOELEKTRÄ°K SENSORLARIDeriye baÄŸlanan sensorlar, beyinden gelip kaslara giden sinir dürtülerini kontrol eder. Bunlar, ayakta durmak veya yürümek gibi hareketlerin baÅŸlamak üzere olduÄŸunu gösterir. Sinyal, bir bilgisayara gönderilir. Burada analiz edilir ve eyleyicileri harekete geçirmek için kullanılır.ZEMÄ°N TEPKÄ°SÄ° KUVVET SENSORUKullanıcının yerçekimi merkezini tespit eder.Â