เท้าเทียม SoftFoot Pro ประสิทธิภาพดีเยี่ยมเลียนแบบกระดูกมนุษย์ของจริง

นักวิจัยมานูเอล จี. คาตาลาโน่ (Manuel G. Catalano) และทีมนักวิจัยในสถาบันเทคโนโลยีอิตาลี เปิดตัวเทคโนโลยีเท้าเทียม SoftFoot Pro โดยเลียนแบบกระดูกและเนื้อเยื่อในเท้าของมนุษย์ เปิดโอกาสให้ผู้พิการได้มีเท้าเทียมที่มีประสิทธิภาพช่วยในการเดินและทรงตัวอย่างดีเยี่ยม แตกต่างจากเท้าเทียมส่วนใหญ่ในปัจจุบันที่มีลักษณะแข็งกระด้างและสร้างความเจ็บปวดเวลาเดินให้กับผู้สวมใส่

จุดประสงค์ของการพัฒนาเพื่อต้องการให้เท้าเทียมช่วยการเกิดแบบสมดุลมากที่สุด โครงสร้างมีน้ำหนักเบาและไม่จำเป็นต้องใช้มอเตอร์ไฟฟ้าหรือแหล่งพลังงานอื่นเพิ่มเติม รวมไปถึงมีความสามารถในการเคลื่อนที่ไปข้างหน้าอย่างยอดเยี่ยม รองรับผู้สวมใส่ที่น้ำหนักไม่เกิน 100 กิโลกรัม

ชิ้นส่วนของเท้าเทียม SoftFoot Pro ใช้การเชื่อมต่อโดยโซ่พลาสติกที่มีความยืดหยุ่นตัวและแข็งแรงสูง 5 เส้น ภายในมีเคเบิลเหล็กเสริมแรงเชื่อมต่อกันเป็นเส้นขนาน ชิ้นส่วนมีลักษณะคล้ายกระดูกเท้าของมนุษย์ โดยมีชิ้นส่วนขนาดใหญ่ 1 ชิ้น เลียนแบบกระดูกฝ่าเท้าของมนุษย์เพื่อรับน้ำหนัก เช่นเดียวกับกระดูกนิ้วเท้าที่แยกออกจากกันคล้ายนิ้วเท้าของมนุษย์

กระดูกแต่ละชิ้นเชื่อมต่อกันแบบยืดหยุ่นแต่มีความแข็งแรงสูง โดยบริเวณส้นเท้าใช้ชิ้นส่วนเป็นวัสดุไททาเนียม เนื่องจากต้องรับแรงกดทับจากร่างกายของมนุษย์มากที่สุด นอกจากนี้วัสดุไททาเนียมยังถูกใช้เป็นโครงสร้างหลักที่ยึดชิ้นส่วนต่าง ๆ คล้ายกระดูกมนุษย์เอาไว้ด้วยกัน โดยโครงสร้างวัสดุไททาเนียมด้านหนึ่งยึดติดกับกระดูกข้อเท้าและอีกด้านหนึ่งยึดติดกระดูกหลังเท้า

ความลับในการเดินของเท้าเทียม SoftFoot Pro อยู่ที่กลไกของอุ้งเท้าช่วยให้สามารถเก็บพลังงานไว้ได้ ในขณะที่งอปลายเท้าเมื่อก้าวเดินไปแต่ละก้าว หลังจากนั้นจึงปล่อยพลังงานออกมาเมื่อยกเท้าขึ้นจากพื้นเพื่อก้าวเดินต่อไป การออกแบบที่ยืดหยุ่นได้นี้ช่วยให้เกิดการดูดซับพลังงานจากแรงกระแทกได้ 10% ถึง 50%

จุดเด่นที่ทำให้เท้าเทียม SoftFoot Pro มีความโดดเด่น คือ การเดินบนพื้นผิวไม่เรียบ ลักษณะลาดเอียงไม่เท่ากัน รวมไปถึงการช่วยให้ผู้สวมใส่สามารถนั่งคุกเข่า หรือนั่งยอง ๆ เพื่อหยิบจับสิ่งของได้ง่ายมากขึ้น เนื่องจากโครงสร้างที่ยืดหยุ่นและสามารถรับน้ำหนักของผู้สวมใส่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ปัจจุบันผู้พิการทางร่างกายที่เป็นอาสาสมัครได้เริ่มทดสอบเท้าเทียม SoftFoot Pro  ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการทดลองที่ดำเนินการที่โรงเรียนแพทย์ฮันโนเวอร์ และมหาวิทยาลัยแพทย์เวียนนา โดยมีเป้าหมายเพื่อพัฒนาต่อยอดไปสู่การใช้งานเท้าเทียมจริง ๆ นอกจากนี้ เท้าเทียม SoftFoot Pro ยังได้รับการทดสอบกับหุ่นยนต์สี่ขา Anymal ที่สถาบัน ETH Zurich และกับ หุ่นยนต์คล้ายมนุษย์ HRP-4 ที่มหาวิทยาลัยโตเกียว เพิ่มเติมอีกด้วย

ที่มาของข้อมูล Newatlas