این پای مصنوعی، استخوان‌های پای واقعی را شبیه‌سازی می‌کند!

تصور کنید یک (یا هر دو) پای شما نتوانند به سطوح ناهموار درست واکنش نشان داده یا با هر قدم، شما را به جلو پرتاب کنند، این همان چیزی است که برای اکثر افرادی که پاهای مصنوعی دارند اتفاق می‌افتد. اما اکنون یک پای مصنوعی جدید که هنوز در مراحل آزمایشگاهی است می‌‌خواهد این وضعیت را تغییر دهد.

بیشتر پاهای مصنوعی یا کاملاً سخت هستند یا در بهترین حالت کمی انعطاف‌پذیر! در مقابل، پای انسان به میزان زیادی انعطاف‌پذیر و کششی است که به ما اجازه می‌دهد بر روی سطوح ناهموار و شیب‌دار بایستیم و به حرکت پاهایمان به جلو در هنگام راه رفتن کمک می‌کند. پای مصنوعی SoftFoot Pro به‌گونه‌ای طراحی شده است تا به کمک آن، همین وظایف را عملی کند.

این نمونه اولیه که توسط مانوئل جی. کاتالانو و همکارانش در مؤسسه فناوری ایتالیا (Istituto Italiano di Tecnologia) ایجاد شده است، به هیچ موتوری مجهز نیست، تنها ۴۵۰ گرم (۱ پوند) وزن دارد و می‌تواند وزن‌های ۱۰۰ کیلوگرمی را تحمل کند.

همانطور که در تصاویر مشاهده می‌کنید، SoftFoot Pro شامل پنج زنجیره موازی از قطعات پلاستیکی با استحکام بالاست. قسمت‌های جلویی هر زنجیره استخوان‌های انگشت (فالانژ) و قسمت‌های پشتی آنها استخوان‌های متاتارسال را شبیه‌سازی می‌کند (که از پایه هر انگشت تا پاشنه امتداد دارند).

اتصال‌دهنده‌های الاستیکی برای اتصال قطعات هر زنجیره استفاده می‌شوند و در طول هر زنجیره نیز یک کابل فولادی داخلی وجود دارد که در انتها به پاشنه تیتانیومی متصل شده است.

یک مکانیزم قوس تیتانیومی بالای این پنج زنجیره قرار دارد و یک انتهای آن به پایه فالانژها متصل است، در حالی که انتهای دیگر به پاشنه متصل می‌شود. هر دو نقطه اتصال  نیز به فالانژها و پاشنه اجازه می‌دهند تا نسبت به قوس چرخش کنند. این تنظیم همان وظیفه فاسیای پلانتار در پای انسان را انجام می‌دهد که یک نوار از بافت است که استخوان پاشنه را به پایه انگشتان متصل می‌کند.

مانند فاسیا پلانتار برای پا، مکانیزم قوس اجازه می‌دهد SoftFoot Pro انرژی را هنگامی که در انتهای هر قدم در انگشتان خم می‌شود، ذخیره کرده و سپس هنگامی که پا از زمین بلند می‌شود تا قدم بعدی را بردارد، آن انرژی را آزاد کند. وقتی پروتز دوباره به زمین برخورد می‌کند، طراحی انعطاف‌پذیر آن می‌تواند ۱۰٪ تا ۵۰٪ از انرژی ضربه را جذب کند.

SoftFoot Pro همچنین اجازه می‌دهد تا انگشتان نسبت به بقیه پا هنگام بالا رفتن از شیب‌ها خم شوند تا کاربر را سرپا نگه دارد و به زمین ناهموار واکنش نشان دهد و نیز کاربر را از افتادن نجات می‌دهد. این دستگاه همچنین انجام اقداماتی مانند زانو زدن یا چمباتمه زدن را آسان‌تر می‌کند و به دلیل مقاومت در برابر آب، می‌توان آن را در فعالیت‌های مختلف خارج از خانه استفاده کرد.

داوطلبان قطع عضو، قبلاً SoftFoot Pro را به عنوان بخشی از آزمایشات بالینی در مدرسه پزشکی هانوفر و دانشگاه پزشکی وین آزمایش کرده‌اند. در اشاره‌ای به استفاده احتمالی دیگر از این فناوری، این دستگاه همچنین در ربات چهارپای Anymal در ETH زوریخ و در ربات انسان‌نمای HRP-4 در دانشگاه توکیو آزمایش شده است.

منبع: Newatlas