تعمل بالإشارات العضلية.. تصميم يد صناعية للمبتورين في "هندسة أسيوط" (فيديو وصور)

تقرير- محمود عجمي:

نجح طلاب في كلية الهندسة بجامعة أسيوط في تصميم طرف صناعي "يد" يمكن الاستفادة بها في حالات البتر، وتعمل بالإشارات العضلية.

قال الدكتور محمد عباس أستاذ هندسة الإلكترونيات بكلية الهندسة بجامعة أسيوط والمشرف على المشروع إن إبداع طلاب جامعة أسيوط لا يزال مستمرًا ويثبتون يومًا بعد يوم بأنهم عباقرة المستقبل و قدرتهم على تحقيق ابتكارات علمية تساهم في التقدم وتحقيق نهضة صناعية داخل مصر؛ فضلًا عن تحقيق ما يرجوه الشباب من مستقبل مشرق، يعتمد بشكل رئيس على ما لديهم من مواهب وإمكانات وقدرات يعملون على تطويرها وملاءمتها للواقع، حسبما وصفهم الدكتور شحاتة غريب نائب رئيس جامعة أسيوط لشئون التعليم والطلاب معلقًا على مشروع تخرج بشعبة الاتصالات والإلكترونيات بقسم هندسة الكهرباء بالكلية، بعنوان "تصميم وتنفيذ يد صناعية للمبتورين يتم التحكم فيها بالإشارات السطحية العضلية".

وتابع خلال الشهور الماضية لم تتوقف محاولات طلاب من كلية الهندسة جامعة أسيوط عن تصميم وتنفيذ يد صناعية للمبتورين يتم التحكم فيها بالإشارات السطحية العضلية؛ إذ أراد الطُلاب من التصميم استخدامها ليتمكن الشخص المبتور من التحكم في اليد الصناعية بسهولة فيما يعد أملاً جديداً لتيسير الحياة على ملايين المبتورين حول العالم.

وأوضح أن فكرة المشروع بدأت بعد الاحتكاك بعدد من مستوردي الأطراف الصناعية واتضح أن الأطراف الصناعية المستوردة من الخارج تكلفتها عالية جدا تتراوح ما بين 20 إلى 100 ألف دولار والذي يعد نزيفًا للعملة الصعبة بالإضافة إلى أنه يوجد حالات كثيرة تعاني من البتر ولا تستطيع شراء هذه الأطراف بأسعارها المرتفعة وكانت من هنا فكرة الطلاب تصنيع أطراف صناعية فعالة وبدأ الطلاب بالفعل في البحث عن تنفيذ أطراف صناعية فعالة تشابه الأطراف الحقيقية.

وأضاف عباس: بدأ الفريق الطلابي في تنفيذ مشروعهم لتنفيذ يد صناعية تعمل بالذكاء الاصطناعي تعتمد على استخدام حساسات لاستخراج إشارة عضلية سطحية وتكبيرها وتنقيتها ومعالجتها باستخدام الذكاء الاصطناعي لتحديد الحركة التي تدل عليها كل إشارة وتنفيذها على اليد الصناعية والتحكم فيها لتقوم بعمل اليد بشكل طبيعي بعد تلقي الإشارة العضلية وتحويل هذه الإشارة إلى حركة .

واستكمل : جميع أعضاء الجسم تتلقى الإشارة من المخ والذي يحولها إلى إشارة عضلية ينتج عنها الحركة التي يريد الإنسان عملها من خلال أعضاء الجسم وفكرة هذه اليد تلقي إشارة من المخ إلى المنطقة العضلية وتحويل هذه الإشارة إلى حركة وذلك من خلال دائرة قام الطلاب بتصميمها لاستشعار الإشارات العضلية وترجمتها إلى نوع الحركة الذي يريد الشخص المبتور يده أن يفعلها وذلك عن طريق الذكاء الاصطناعي الذي يعتمد عليه هذا المشروع.

وتابع: خلال المرحلة المقبلة سوف يتم التعاون مع مستشفيات جامعة أسيوط ليتم تجربة هذا اليد الصناعي المتحرك على المرضى الذين يعانون من بتر في اليد لتكون نواة لتنفيذ هذه الفكرة في مصر بأيدي شباب مصر والحد من استنزاف العملة الصعبة من خلال استيراد هذه الأطراف من الخارج بمبالغ عالية .

وقالت نادين عادل عضو الفريق الطلابي : إن دوري كنت المشاركة في تصنيع جهاز الإحساس بالإشارة و معالجتها من خلال الدوائر الكهربائية حتى تصل إلى كيفية التعامل معها من خلال جهاز الكمبيوتر وتحديد الحركة الصادرة من الإشارة خاصة وان كل حركة لها إشارة مختلفة .

وأضاف أحمد عبد الباري انه في بداية المشروع كنا نحاول فهم طبيعة عمل اليد البشرية وكيفية تحويل الإشارات إلى حركة كان هناك علامات استفهام كثيرة لدينا وقمنا بالبحث كثيرا في هذا المجال قبل البدء في تنفيذ المشروع رغم صعوبة خاصة في تصميم دائرة كهربائية تنقي الإشارة وتقوم بتكبيرها وتحويلها إلى حركة وقمنا بتجريب هذه الدائرة الكهربائية على أيدينا والفعل نجحت في إطلاق إشارة بالحركة المطلوبة وقمنا بتسليمها إلى زملائنا القائمين على تصميم جهاز الذكاء الاصطناعي الذي يقوم بتحويل هذه الإشارات إلى حركة .

وأضاف أحمد فوزي عضو الفريق أن دوره في المشروع تحويل الإشارات إلى الحركة المراد تنفيذها من خلال استخدام الذكاء الاصطناعي قمنا بأخذ الإشارة بعد تضخيمها وادخلناها على جهاز الكمبيوتر لتحليل نوع الإشارة وتصنيفها لتنفيذ الحركة المراد أن تنفذها اليد وكان بالنسبة لنا الموضوع تحدي لتجميع عدد كبير من الحركات التي كنا نعمل عليها باستخدام الذكاء الاصطناعي .

واستكملت أميرة جمال عضو الفريق بحثت كثيرا لمعرفة مفهوم الذكاء الاصطناعي لتطبيق هذا على المشروع لإنتاج اليد بشكل تشابه لليد الطبيعية خاصة وأن الإشارات كثيرة وكل إشارة تعبر عن حركة معينة وتعلمنا في البداية تحويل الإشارات إلى حركتين هما بسط اليد وقبض اليد وبعد أن نجحنا في ذلك بدأنا في زيادة عدد الحركات من خلال تحويل الإشارات الواردة من المخ للعضلة ونجحنا في أن تستطيع اليد الاصطناعية في مسك الزجاجة والكرة والقلم.

وقالت نسمة محمد عضو الفريق : أنا كنت مسئولة عن الكنترول مع زميلاتي مروة مصطفى و سارة صبحي وهذا الجزء من المشروع خاص بالمواتير خاصة وأن كل إصبع في اليد له موتور بالإضافة إلى موتور للرست حتى يتيح لحركة اليد بأكملها ونسعى خلال الفترة المقبلة إلى تركيب حساسات استشعار لليد حتى تستطيع السلام على أي شخص بشكل طبيعي مثل اليد الطبيعية .

وقال زياد أحمد عضو الفريق إن فريق المشروع وجد الدعم الكامل من الكلية من خلال الدكتور محمد عباس والدكتور عبد الحي محمد والدكتور ضياء الدين محمود نجحوا في توفير معظم التي كنا في حاجة إليها حتى ينجح هذا المشروع خاصة في تواجد المعيدين بالقسم معنا بشكل مستمر حتى أن قمنا بهذا المشروع الذي استغرق معنا العام الدراسي كاملا .