تم النشر على: 28 مايو ، 2025 / تحديث من: 28 مايو ، 2025 - المؤلف: Konrad Wolfenstein
الروبوتات المحمولة وتطوير الهيكل الخارجي wim: التقدم الحالي في التكنولوجيا المساعدة: صورة إبداعية: xpert.digital
الدعم الخفيف للغاية: ركز على نظام WIM's WIM
Wim-Exoskeleton: التقدم للمستخدمين الأصحاء والتطبيقات العلاجية
يشهد تطوير أنظمة الروبوت المحمولة حاليًا صعودًا مهمًا ، مع وجود هياكل خارجية مبتكرة مثل نظام WIM من Wirobotics (وليس werobotics ، كما يفترض في الأصل) ، وضع معايير جديدة في دعم التنقل. طورت شركة WiroBotics الكورية الجنوبية نظامًا مع روبوت المصرخات الخفيفة للغاية (نحن نبتكر التنقل) الذي يتيح توفير الطاقة المثير للإعجاب بنسبة تصل إلى 20 ٪ عند المشي على المستويات. تشير الدراسات إلى أن النظام يقلل من التعب في العضلات في عضلات العجل بنسبة 79.5 ٪ وفي الوقت نفسه يقلل من استهلاك الأكسجين بنسبة 7.9 ٪. يمثل هذا التقدم نقطة تحول في تطوير تقنيات المساعد اليومي التي تقدم مزايا علاجية لكلا المستخدمين الأصحاء لزيادة الأداء والأشخاص الذين يعانون من قيود التنقل.
مناسب ل:
الأسس التكنولوجية للروبوتات المحمولة
مبادئ التنمية والتصميم
تعتمد الروبوتات الحديثة والمحمولة على مبادئ ميكانيكية حيوية وعلوم مادية تتيح أنظمة الدعم القوية في شكل مضغوط. يمثل الهيكل الخارجي WIM هذا التطور من خلال تصميمه المبتكر ، والذي يختلف بشكل كبير عن الهياكل الخارجية التقليدية والثقيلة. مع وزن 1.6 كيلوغرام فقط وتصميم يذكرنا بحقيبة الحزام ، يخترق WIM الحدود التقليدية لتكنولوجيا الهيكل الخارجي. يستخدم النظام محركًا واحدًا يدعم كلا الساقين في نفس الوقت عبر عناصر الإرسال المحسنة ميكانيكيا ، مما يضمن توزيع الطاقة المتماثل.
تُظهر المواصفات الفنية لنظام WIM التقدم في التصغير: يوفر الجهاز عزم دوران أقصى قدره 6 نانومتر مع عمر بطارية لمدة ساعتين من الاستخدام المستمر. يتم استكمال بيانات الأداء هذه بأنظمة المستشعرات الذكية التي تسجل تحليلات مشية المستخدم في الوقت الفعلي وتوفر الدعم المناسب. يمكّن التصميم المدمج للمستخدمين من جميع أحجام الجسم ، من متوسط المكانة إلى أكثر من مترين ، من حمل النظام بشكل آمن عن طريق قفل فيلكرو قابل للتعديل.
الذكاء الاصطناعي والأنظمة التكيفية
يمثل تكامل الذكاء الاصطناعي في أنظمة الروبوت المحمولة تقدمًا كبيرًا ، والذي يتيح الدعم الشخصي بناءً على أنماط الحركة الفردية. يستخدم WIM خوارزميات AI المتقدمة لتحليل المشي التي تقيم المعلمات مثل السرعة والرشاقة والتماثل في الوقت الحقيقي. يحسب تطبيق الهاتف المحمول المصاحب "عمر العصابة" الفردي ويخلق خطط تدريب مصممة خصيصًا لتحسين التنقل واللياقة. يمكّن هذا النهج الذي يتم التحكم فيه عن البيانات النظام من التكيف باستمرار مع احتياجات المستخدم وتقديم الدعم الأمثل.
تجمع وظيفة التدريب القائمة على الذكاء الاصطناعى في نظام WIM بيانات العضلات والعظام على المدى الطويل وتزيد من أداء المشي عن طريق الخوارزميات التكيفية. تتيح هذه التكنولوجيا للنظام تقديم أوضاع تشغيل مختلفة: وضع دعم للحركة الميسرة ، ووضع مقاومة لتدريب القوة والأوضاع الخاصة لتطبيقات الجبال وإعادة التأهيل. توضح قدرة النظام على التبديل بسلاسة بين هذه الأوضاع براعة أنظمة الروبوت المحمولة الحديثة.
دراسات التحقق السريري والفعالية
الآثار الميكانيكية والفسيولوجية
يتطلب التحقق العلمي لأنظمة الروبوت المحمولة فحوصات ميكانيكية حيوية وفسيولوجية واسعة النطاق تأخذ في الاعتبار كل من معلمات القياس الموضوعية وتجارب المستخدم الذاتية. تُظهر الدراسات التي أجريت على الهيكل الخارجي WIM تحسينات كبيرة في العديد من معلمات الأداء: يتم تقليل التعب في العضلات في عضلات العجل بنسبة 79.5 ٪ ، في حين انخفض استهلاك الأكسجين بنسبة 7.9 ٪ وانخفاض نفقات الطاقة بنسبة 7.4 ٪. تم تحديد هذه النتائج في دراسات المطحنة التي تسيطر عليها وإظهار الفعالية الفسيولوجية للنظام عند تخفيف الأطراف السفلية.
تمتد المزايا الميكانيكية الحيوية لنظام WIM إلى ما بعد توفير الطاقة النقية. يقلل النظام من تكاليف الطاقة عند المشي على مستوى التضاريس بنسبة تصل إلى 20 ٪ وعند ارتداء الأحمال بنسبة 14 ٪ ، وهو ما يتوافق مع تخفيض الوزن يبلغ 12 كيلوغرام. تكون هذه الزيادات في الأداء ملحوظة بشكل خاص في الحركات المتكررة ، والتي تحتوي على حركات أمامية ، مثل تسلق السلالم أو دفع الأوزان. يضمن توزيع الطاقة الموحدة على كل من مفاصل الورك الاستقرار أثناء التمرين ، حتى لو كان هذا يتطلب اهتمامًا خاصًا في المرضى الذين يعانون من مقاييس Ganglym ، مثل بعض مرضى السكتة الدماغية.
التطبيق في المجال الطبي
يُظهر التحقق من صحة exoskelettes في سياق طبي نتائج واعدة لمختلف مجموعات المرضى ومجالات التطبيق. أظهرت دراسة قابلية الاستخدام لمدة أربعة أسابيع مع كبار السن تحسنًا بنسبة 78 ٪ في الوظائف البدنية ، حيث يعاني المشاركون من زيادة سرعة المشي ، وتحسين القدرة على التحمل وتعزيز عضلات الأطراف السفلية. تؤكد هذه النتائج إمكانات أنظمة الروبوت المحمولة في طب الشيخوخة وإعادة التأهيل.
يُظهر استخدام الهياكل الخارجية في المنطقة الجراحية المزيد من أساليب التحقق من الصحة الطبية. درست دراسة أجرتها عيادة العظام وجراحة الصدمات والجراحة التجميلية لمستشفى جامعة لايبزيغ آثار الهيكل الخارجي للجراحين على الجراحين أثناء العمليات وبعدها. أظهرت النتائج انخفاضًا كبيرًا في الألم للرقبة والكتف والظهر ، وتحسين الراحة وزيادة القدرة على التحمل أثناء التدخلات الطويلة. أكدت هذه الدراسة مع 25 مشاركًا و 50 تدخلًا جراحيًا الجدوى وقبول المستخدم ، حيث سيستخدم 44 ٪ من المشاركين الهيكل الخارجي بشكل متكرر و 48 ٪ من حين لآخر.
تنمية السوق والتنفيذ التجاري
توسع السوق العالمي
يُظهر التطوير التجاري لأنظمة الروبوت المحمولة توسعًا ديناميكيًا في السوق ، حيث نجحت الشركات المبتكرة مثل WiroBotics في الانتقال من النماذج الأولية إلى إطارات السوق. باعت WiroBotics بالفعل 500 وحدة من نظام WIM في كوريا الجنوبية وتخطط الآن لإطلاق السوق في الولايات المتحدة الأمريكية. يعتمد هذا التوسع على نجاح النظام ، والذي في جوائز الابتكار في برنامج Electronics (CES) 2024 المستلم في فئتين: الروبوتات وإمكانية الوصول والتقنية.
إن نجاح نظام WIM في السوق الكورية ، حيث يتم بيعه مقابل ما يعادل حوالي 2330 دولارًا ، يوضح استعداد المستهلكين للاستثمار في تكنولوجيا الروبوت المحمولة. يهدف إطلاق السوق الأمريكي المخطط له إلى مجموعة مستهدفة واسعة تتراوح من الشباب النشطين إلى كبار السن ذوي الاحتياجات التنقل للمرضى في إعادة التأهيل. يعكس هذا التنويع للمجموعات المستهدفة تعدد استخدامات تقنية الهيكل الخارجي الحديث ويظهر إمكانية القبول الاجتماعي الواسع.
التمايز التكنولوجي والمزايا التنافسية
يعتمد تحديد موقع WIM في السوق للروبوتات المحمولة على ميزات التمايز التكنولوجي الهامة مقارنةً بـ exoskelets التقليدية. يمثل الوزن المنخفض بشكل كبير 1.6 كيلوغرام مقارنةً بالأنظمة التقليدية التي تبلغ 25 كيلوغرامًا أو أكثر ميزة تنافسية حاسمة. يمكّن هذا الحد من الوزن المستخدمين من حمل النظام على مدار فترات أطول دون تولي الإجهاد المفرط.
قابلية استخدام نظام WIM واضح في تصميمه البديهي والتعامل البسيط. على عكس الهياكل الخارجية الثقيلة والمعقدة ، والتي تتطلب إشرافًا مستمرًا من قبل الموظفين المدربين ، يمكن إنشاء WIM وتشغيله بشكل مستقل من قبل المستخدمين. يمتد البناء المقاوم للماء والغبار الاستخدامات الممكنة لبيئات مختلفة ويجعل النظام مناسبًا للاستخدام الداخلي والخارجي. هذه المتانة ، جنبًا إلى جنب مع عمر البطارية لمدة ساعتين ونظام البطارية القابل للتبديل ، تضع مواقع WIM كحل عملي للحياة اليومية.
مناسب ل:
الآثار الاجتماعية والآفاق المستقبلية
التغيير الديموغرافي والتقنيات المساعدة
إن زيادة شيخوخة المجتمع تخلق حاجة متزايدة إلى التقنيات المساعدة التي تساعد كبار السن على الحفاظ على استقلالهم وحركتهم. تعالج أنظمة الروبوت المحمولة مثل WIM هذا التحدي الديموغرافي من خلال توفير حلول معقولة وهادئة للمستخدمين التي تقلل من نفقات الطاقة عند المشي وزيادة التحمل. تتيح قدرة النظام على تقديم أوضاع تشغيل مختلفة - من الدعم للمشي العادي إلى التدريب على المقاومة - للمستخدمين الأكبر سناً من الحفاظ على لياقتهم البدنية وتحسينها.
ومع ذلك ، فإن الآثار الاجتماعية تمتد إلى ما وراء طب أمراض الشيخوخة. يهدف مفهوم الروبوتات المحمولة إلى عصر "شخص ، روبوت" ، كل وصول واحد إلى الدعم الروبوتي المخصص. يمكن أن تحدث هذه الرؤية ثورة في الطريقة التي يشارك بها الأشخاص الذين لديهم قيود جسدية في الحياة الاجتماعية ويخلقون فرصًا جديدة للتكامل المهني والاجتماعي. يعد دمج تقنيات الذكاء الاصطناعى المتقدم في هذه الأنظمة بتحسين مستمر لجودة الدعم والتكيف مع الاحتياجات الفردية.
تعزيز الإنسان في التركيز: ما تظهره دراسة البوندزويهر
يثير تطوير وتنفيذ أنظمة الروبوت المحمولة أسئلة أخلاقية مهمة فيما يتعلق بالاعتماد على التكنولوجيا والمخاطر المحتملة. تشير دراسة Bundeswehr حول تقنيات تعزيز الإنسان إلى الحاجة إلى وزن كل من مزايا ومخاطر تقنيات تعزيز الأداء بعناية. في حالة exoskelettes ، هناك خطر من أن الاستخدام غير السليم أو التبعية المفرطة يمكن أن يؤدي إلى إصابات العضلات والعظام ، وخاصة بالنسبة للمستخدمين الذين يعانون من مقاييس العقدة الحالية.
تتطلب الجوانب الأمنية المراقبة المستمرة وتحسين الأنظمة. تشير الدراسات إلى أن الهياكل الخارجية للقرفصاء يمكن أن تزيد من زوايا المفصل ، وإذا تم ممارسة عزم الدوران المفرط ، يمكن أن تحدث عواقب غير مرغوب فيها مثل إجهاد العضلات والنشاط غير الطبيعي والإصابات. وبالتالي فإن تطوير بروتوكولات أمنية قوية وتدريب المستخدمين ضروري للتنفيذ الآمن لهذه التقنيات. يمكن أن تكون عمر البطارية لمدة ساعتين لنظام WIM بمثابة قيود في التطبيقات المهنية وتتطلب المزيد من التحسينات التكنولوجية لاستخدامها في البيئات المكثفة للعمالة.
الذكاء الاصطناعي والروبوتات: مستقبل المساعدة الشخصية
يمثل تطوير أنظمة الروبوت المحمولة مثل WIM من WiroBotics تقدمًا كبيرًا في التكنولوجيا المساعدة ويظهر إمكانية التحول الاجتماعي الواسع. يؤكد التحقق العلمي من خلال الدراسات التي تظهر تحسينات كبيرة في كفاءة الطاقة ، والتعب في العضلات والأداء البدني على فعالية هذه التقنيات العلاجية. يُظهر التسويق الناجح في كوريا الجنوبية والتوسع المخطط له في الأسواق الدولية أن أنظمة الروبوت المحمولة تنضج من تقنية تجريبية إلى حلول عملية.
سيتم تشكيل مستقبل الروبوتات المحمولة بشكل كبير من خلال المزيد من التكامل للذكاء الاصطناعي ، وتحسين كفاءة الطاقة وتطويرها أنظمة أسهل وأكثر ودية. في حين أن التقدم التكنولوجي واعدون ، يجب أخذ الاعتبارات الأخلاقية والجوانب الأمنية وأسئلة الوصول بعناية في الاعتبار في نفس الوقت. يمكن أن تحدث رؤية مجتمع يمكن لكل شخص الحصول عليه إلى دعم آلي مخصص ثورة في الطريقة التي نفهم بها التنقل والعمل ونوعية الحياة ، ولكنها تتطلب نهجًا متوازنًا يجلب الابتكار التكنولوجي مع الاحتياجات البشرية والقيم الاجتماعية.
مناسب ل:
شريكك العالمي في التسويق وتطوير الأعمال
☑️ لغة العمل لدينا هي الإنجليزية أو الألمانية
☑️ جديد: المراسلات بلغتك الوطنية!
كونراد ولفنشتاين
سأكون سعيدًا بخدمتك وفريقي كمستشار شخصي.
يمكنك الاتصال بي عن طريق ملء نموذج الاتصال أو ببساطة اتصل بي على +49 89 89 674 804 (ميونخ) . عنوان بريدي الإلكتروني هو: ولفنشتاين ∂ xpert.digital
إنني أتطلع إلى مشروعنا المشترك.
