این خبر خیلی خوبه و می تونه تحولی در حوزۀ معلولیت و اندام مصنوعی ایجاد کنه. در حالی که هر روز خبرهای خوبی از پیشرفت های فنی در زمینه ساخت اندام مصنوعی شنیده میشه ولی اغلب به حوزه تولید انبوه نمی رسه و در حد خبر باقی می مونه، ظاهرا قراره “دست لوک” به قیمتی نه خیلی گران، به تولید انبوه برسه و همینه که این خبر رو خیلی با اهمیت میکنه. با تشکر از خانم شادی حامدی بابت ترجمه و انتشار این مطلب جالب و خواندنی.
***
خالقان این دست مصنوعی نامش را، به یاد دست مصنوعیِ فوق‌پیشرفته‌ی لوک اسکای‌واکر در سری فیلم‌های جنگ ستارگان، «دست لوک» گذاشته‌اند.
این بازو یا دست ربوتی، که برای افراد بدون دست ساخته شده، حالا پس از حدود هشت سال آزمون و تصحیح، سرانجام از سوی سازمان غذا و داروی ایالات متحده (FDA) تأییدیه گرفته و می‌تواند برای راهی‌شدن به بازار به تولید انبوه برسد.
«دست لوک»، که نام رسمی‌اش سامانه‌ی بازوی دکا (DEKA Arm System) است، یکی از پیشرفته‌ترین اعضای مصنوعی بدن محسوب می‌شود که تاکنون ساخته شده. براساس اعلام سازمان غذا و داروی ایالات متحده، این نخستین دست مصنوعیِ تأییدشده از سوی این نهاد است که «علائم دریافتی از ماهیچه‌های کاربر را به اعمال پیچیده تفسیر می‌کند.»
این دست مصنوعی را مخترع مشهور، دین کمن، و همکارانش در شرکت تحقیق و توسعه‌ی دکا (DEKA) در شهر منچستر در ایالت نیوهمشایر آمریکا در قالب بخشی از برنامه‌ی دارپا (سازمان پروژه‌های تحقیقاتی پیشرفته‌ی دفاعی آمریکا – DARPA) برای انقلاب در زمینه‌ی ساخت اعضای مصنوعی طراحی کرده و ساخته‌اند. هدف این برنامه‌ی ۱۰۰ میلیون دلاری رسیدن به طراحی پیشرفته‌ای در ساختن دستی مصنوعی با کنترل تقریباً طبیعی برای بهبودبخشیدن به کیفیت زندگی افراد دارای این نوع معلولیت بود.
آنچه که «دست لوک» یا «دست دکا» را یگانه می‌کند توانایی آن در انجام‌دادن حرکت‌های قدرتیِ چندگانه‌ی همزمان است و اینکه انگشتان و مچ این دست می‌توانند حالت خود را طوری تنظیم کنند که کاربر بتواند به شش مدلِ مختلف، به انتخاب خودش، اشیا را در دست بگیرد. افزون بر این، حسگرهای نیرو به این دست ربوتیک امکان می‌دهند که مقدار نیروی لازم برای این گیرش را به‌دقت مهار کند. جاستین سانچز، مدیر برنامه‌ی دارپا که بر این پروژه نظارت داشته، به خبرگزاری رویترز گفته: «کاربرِ این دست مصنوعی می‌تواند چیزهایی به ظرافت یک حبه‌ی انگور، تا ابزارهای بسیار زمختی مانند دریل را بردارد.»
هنوز اطلاعاتی درباره‌ی دسترسی و قیمت این محصول اعلام نشده است. اما به گفته‌ی دارپا، شرکت دکا پیگیر فرصت‌های تولیدی و تجاری برای عرضه‌کردن این دست مصنوعی به بازار است. دین کمن با اختراع‌های پیشین خود، نظیر سامانه‌ی دارورسان و دیگر ابزارهای پزشکی‌اش، نیز چنین کرد. اما بازار فناوری‌های کمک‌رسان کمی چالش‌برانگیز است چون قیمت این ابزارها اغلب گران درمی‌آیند. امید شرکت دکا پیداکردن شریکی تجاری است که بتوانند به کمک هم این محصول را با قیمتی معقول به بازار عرضه کنند.
عملکرد «دست دکا»، که اندازه و وزنی مشابه دستی طبیعی دارد، وابسته به ترکیبی از سیگنال‌های کنترلی ورودی است. علائم اصلی از الکترودهای ماهیچه‌نگار (EMG) می‌آیند که فعالیت‌های الکتریکی ماهیچه‌های اطراف محل اتصال دست مصنوعی را حس می‌کنند. کامپیوتری درون عضو مصنوعیْ علائم EMG را دریافت می‌کند و آن‌ها را برای بازکردن یا بستن انگشتان، یا برای تغییر آرایشِ گیرشِ دست تفسیر می‌کند تا مثلاً کاربر بتواند سکه‌ای را بردارد.
اما مهندسان دریافتند که برای انجام‌دادن حرکت‌های پیچیده‌ی مورد نظر دکا به علائم ورودی کنترلی بیشتری نیاز دارند. راه‌حل: کلیدهای ویژه‌ای روی پای کاربر. این کلیدها علائمی را به‌صورت بی‌سیم (وایرلِس) به کامپیوتر این دست منتقل می‌کنند و به کاربر امکان کنترل همزمان چند مفصل را می‌دهند.
دارپا دو ویدئو از مردی منتشر کرده که از این دست مصنوعی برای بازکردن پاکت و برداشتن تخم‌مرغ استفاده می‌کند. (لینک ویدیو اول، لینک ویدیو دوم)
این برنامه‌ی انقلابی دارپا محصول ذهن دکتر جفری لینگ است که اکنون ریاست دفتر فناوری‌های زیستی دارپا را برعهده دارد. او این برنامه را در سال ۲۰۰۶ با این هدف آغاز کرد که دستی مصنوعی برای معلولان بدون دست فراهم کند که بهتر و پیشرفته‌تر از آن ابزارهای قلاب‌مانند قدیمی و رایج باشد.
شرکت دکا ۴۰ میلیون دلار از بودجه‌ی دارپا را برای ساختن این دست مصنوعی به دست آورد. دین کمن و مهندسان همکارش بلافاصله با بهره‌گیری از فناوری‌های موجود به‌سرعت پیش‌نمونه‌ی این طرح را ساختند و بعد با استفاده از نظرات و پیشنهادات کاربران، ازجمله سربازانی که دست‌شان را در جنگ از دست داده بودند، آن را بهبود بخشیدند.
این طرح نسبت به پیش‌نمونه‌اش، که در سال ۲۰۰۸ رونمایی شده بود، بسیار تحول یافته است. آن مدلْ ظاهری بسیار ربوتیک داشت. این طرح جدید مورد تأیید FDA البته همچنان ظاهری ربوتیک دارد ولی روکشی نیمه‌شفاف آن را پوشانده است. به گفته‌ی دین کمن، این دست مصنوعی را ده‌ها سرباز آمریکایی آزمایش کرده‌اند. این آزمون‌ها بخشی از برنامه‌ی مطالعاتی وزارت امور کهنه‌سربازان ایالات متحده با ۳۶ داوطلب مشارکت‌کننده بود که سعی کردند با دست مصنوعی دکا به انجام امور روزمره‌ی زندگی – ازجمله استفاده از کلید، آماده‌کردن غذا، خوردن غذا، و شانه‌کردن مو – بپردازند. بر طبق اعلام FDA، در این مطالعه حدود ۹۰ درصد شرکت‌کنندگان توانسته بودند با این دست مصنوعی کارهای پیچیده را انجام بدهند.
سازمان FDA نیز بعد از مرور همین آزمایش‌ها و بررسی همه‌ی داده‌ها این محصول را برای ورود به بازار تأیید کرد. این سازمان همچنین اعلام کرده که استفاده از این محصول مختص افراد بالای ۱۸ سال است که از شانه، یا از نیمه‌ی بالایی بازو، یا از نیمه‌ی پایینی بازو به بعد را ندارند (این دست را نمی‌توان برای کسانی استفاده کرد که از آرنج یا مچ به پایین را ندارند).
دست دکا بی‌شک پیشرفتی شگرف در فناوری محسوب می‌شود. ولی نیازهای معلولان هم بسیار با هم متفاوت است و آنچه برای کسی به‌خوبی کار می‌کند چه‌بسا برای فرد دیگر مناسب نباشد. حوزه‌ی اعضای مصنوعی بدن در پنج شش سال گذشته پیشرفت بسیاری داشته و طرح‌های متنوعی برای دست و بازوی مصنوعی ارائه شده‌اند. یک انتهای این طیف اندام‌های مصنوعی بسیار پیچیده مانند «دست دکا» یا «دست مصنوعی ماژولار هاپکینز» هستند و در سوی دیگر طیف دست‌های ربوتیک دردسترس‌تر و ساده‌تر مانند «آی‌لیمب» و «بی‌بیونیک۳» قرار دارند.
برخی از کارشناسان بر این باورند که رسیدن به دستی مصنوعی که حسی طبیعی به کاربرش بدهد فقط زمانی ممکن است که بتوانیم حسگرها را مستقیم به اعصاب متصل کنیم یا بتوانیم میانجی(اینترفیس)های قابل اعتماد مغز-دستگاه بسازیم. اما به نظر برخی از کاربران، حتی ابزارهایی با رویکردهای ساده‌تر هم کافی است؛ گاهی شاید دستی مصنوعی که با پرینتر سه‌بعدی درست شده باشد بهتر از نمونه‌های خیلی گران‌قیمت‌تر نیاز کاربر را برطرف کند.
به هر حال، شرکت دکا با ساختن «دست لوک» نشان داد که می‌تواند چیزی را که شبیه ابزارهای داستان‌های علمی‌تخیلی به نظر می‌رسید به فناوری واقعی و ملموس تبدیل کند. حالا چالش بعدی، تبدیل آن فناوری به محصولی در دسترس عموم است.
اریکو گیزو (spectrum.ieee.org)
ترجمه: شادی حامدی