الحدود الناشئة في الأطراف الاصطناعية الروبوتية للذراع العلوية: الآليات والمواد وأجهزة الاستشعار اللمسية والتحكم القائم على EMG باستخدام التعلم الآلي: مراجعة شاملة

تعتبر الأيدي مركزية تقريبًا في كل جانب من جوانب الحياة اليومية، لذلك يمكن أن يؤثر فقدان طرف علوي بسبب البتر بشكل خطير على استقلالية الشخص. تقدم الأطراف الاصطناعية الروبوتية حلًا واعدًا من خلال محاكاة العديد من وظائف الذراع الطبيعية، مما يؤدي إلى زيادة الحاجة إلى تصاميم أطراف اصطناعية متقدمة. ومع ذلك، فإن تطوير طرف اصطناعي يدوي روبوتي فعال ليس بالمهمة السهلة. يتطلب عدة خطوات حاسمة، بما في ذلك إنشاء نماذج دقيقة، واختيار المواد التي توازن بين التوافق الحيوي ومتانة، ودمج المكونات الإلكترونية والحسية، وإتقان أنظمة التحكم قبل الإنتاج النهائي. أحد العوامل الرئيسية لضمان حركات سلسة وطبيعية يكمن في طريقة التحكم. إحدى الطرق الشائعة هي استخدام الكهروميوغرافيا (EMG)، التي تعتمد على الإشارات الكهربائية من النشاط العضلي المتبقي لدى المستخدم لتوجيه الطرف الاصطناعي. من خلال فك شفرة هذه الإشارات، يمكننا توقع الحركات المقصودة لليد والذراع وترجمتها إلى إجراءات في الوقت الحقيقي. لقد أتاحت التقدمات الأخيرة في التعلم الآلي التحكم القائم على EMG أن يكون أكثر تكيفًا، مما يوفر للمستخدمين تجربة أكثر بديهية. إلى جانب ذلك، يستكشف الباحثون أجهزة الاستشعار اللمسية من أجل تحسين التغذية الراجعة، والمواد المتينة في الظروف القاسية، والتصميمات الميكانيكية التي تحاكي بشكل أفضل التعقيدات الخاصة بالطرف البيولوجي. تجمع هذه المراجعة بين هذه التقدمات، مع التركيز على الاتجاهات الناشئة والاتجاهات المستقبلية في تطوير الأطراف الاصطناعية الروبوتية للذراع العلوية.