‘เท้าเทียม’ เลียนแบบกายภาพมนุษย์ ตอบโจทย์ในทุกสถานการณ์

นักวิทยาศาสตร์ในประเทศอิตาลี ได้สร้างต้นแบบ “เท้าเทียม” แบบใหม่ที่จำลองโครงสร้างทางกายภาพของมนุษย์ได้ใกล้เคียงความเป็นจริงขึ้นมา และความก้าวหน้านี้จะสร้างความเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ต่อผู้ที่สูญเสียอวัยวะแขนขา รวมไปถึงอาจเป็นส่วนหนึ่งของการใช้งานในหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์ที่จะเกิดขึ้นในอนาคตด้วย

สำนักงานข่าวรอยเตอร์สรายงานว่า นักวิจัยจากมหาวิทยาลัย Italian Institute of Technology (IIT) ที่ตั้งในเมืองเจนัว (Genoa) ประเทศอิตาลี ได้คิดค้น “ซอฟท์ฟุต โปร” (SoftFoot Pro) ซึ่งเป็นเท้าเทียมไบโอนิคที่ เลียนแบบความยืดหยุ่นของร่างกายมนุษย์ สามารถกันน้ำ กันลื่น และถูกออกแบบมาเพื่อการเดินบนพื้นผิวที่ขรุขระได้ด้วย โดยเท้าเทียมนี้ยังช่วยสร้างสมดุลที่ดีให้กับผู้ใช้งาน ไม่ว่าจะเป็นมนุษย์หรือหุ่นยนต์ก็ตาม

มานูเอล คาตาลาโน นักวิจัยจากห้องปฏิบัติการ Soft Robotics for Human Cooperation and Rehabilitation Lab มหาวิทยาลัย IIT อธิบายว่า แนวคิดของ SoftFoot Pro มาจากการศึกษาเท้าของมนุษย์ และกล่าวว่า “เราพยายามสร้างสิ่งที่ผู้ใช้งานสามารถใช้ได้ทุกวันในชีวิต” โดยเท้าเทียมต้นแบบนี้ จะตอบโจทย์ในทุกสภาวะและผู้ใช้งานไม่ต้องเปลี่ยนเพื่อกิจกรรมใดกิจกรรมหนึ่ง

คาตาลาโน กล่าวเสริมว่า เท้าเทียมไบโอนิค “มีระบบกระดูก เอ็น และกล้ามเนื้อที่ช่วยให้เราสามารถรับมือกับสภาพแวดล้อมทุกประเภท สิ่งที่เราพยายามทำคือการเลียนแบบ และถ่ายทอดหลักการนี้ไปสู่เทคโนโลยีที่สามารถใช้งานได้ทั้งกับระบบขาเทียมในมนุษย์และหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์”

นักวิจัยจาก IIT ชี้แจงว่า ในปัจจุบัน ขาเทียมที่ใช้ในมนุษย์และหุ่นยนต์มีลักษณะเท้าที่แบนและมีความสอดคล้องต่อการใช้งานต่ำ และแม้เท้าเหล่านี้ถูกออกแบบมาให้มีความมั่นคง แต่กลับไม่สามารถปรับตัวหรือยืดหยุ่นตอบสนองความเปลี่ยนแปลง ทั้งกับพื้นผิวหรือการเคลื่อนไหวของร่างกาย อย่างเช่น การนั่งคุกเข่า หรือการงอเท้าได้

SoftFoot Pro มีน้ำหนักราว 450 กรัมและสามารถรับน้ำหนักได้มากถึง 100 กิโลกรัม โดยภายในประกอบด้วยกลไกที่สร้างจากวัสดุไทเทเนียมและเชื่อมต่อกันด้วยโซ่พลาสติกที่จำลองเลียนแบบพังผืดฝ่าเท้าของมนุษย์

คาตาลาโน กล่าวว่า ระบบดังกล่าวจะช่วยกระจายแรงกดทับจากการเดินได้อย่างสม่ำเสมอ ทำให้การเคลื่อนไหวมีประสิทธิภาพมากขึ้น และมีความเป็นธรรมชาติ

ภายในของเท้าเทียมนั้น ไม่มีมอเตอร์หรือการเชื่อมต่อกับวงจรไฟฟ้า จึงมีคุณสมบัติกันน้ำ สามารถใช้งานกลางแจ้งตามพื้นผิวที่หลากหลาย ซึ่งรวมถึงพื้นผิวที่มีความเรียบลื่นอีกด้วย

ปัจจุบัน เท้าเทียม SoftFoot Pro ได้รับสิทธิบัตรระหว่างประเทศจำนวนสองฉบับแล้ว และอีกหนึ่งฉบับอยู่ระหว่างการพิจารณา โดยที่ผ่านมา ชิ้นงานต้นแบบถูกนำไปทดสอบกับผู้พิการในเยอรมนีและออสเตรียแล้ว นอกจากนี้ ยังมีการนำเอาเท้าเทียมนี้ไปทดลองกับหุ่นยนต์ในสวิตเซอร์แลนด์และญี่ปุ่นแล้วเช่นกัน

• ที่มา: รอยเตอร์