Rory Cooper’ın Tekerlekli Sandalye Teknolojisi Dünyayı Daha Erişilebilir Hale Getiriyor


25 yılı aşkın süredir, Rory Cooper engelli insanların yaşamlarını iyileştirmek için teknoloji geliştirmektedir.

Cooper, 1980’de bir omurilik yaralanması nedeniyle belden aşağısı felç olduktan sonra işine başladı. Önce takması gereken sırt desteğini değiştirdi. Daha sonra daha iyi bir tekerlekli sandalye yapmaya yöneldi ve kullanıcısının ayağa kalkmasına yardımcı olan elektrikle çalışan bir versiyon buldu. Sonunda biyomedikal mühendisliğini keşfetti ve kariyerini yardımcı teknoloji geliştirmeye odaklamak için ilham aldı. Buluşları, sayısız tekerlekli sandalye kullanıcısının daha kolay ve rahat bir şekilde dolaşmasına yardımcı oldu.


Cooper’ın geliştirdiği teknolojiler şunları içerir: akıllı tekerlek ve VCJ-CA, telafi algoritmalarına sahip değişken uyumlu bir joystick. SmartWheel, hem itmenin hem de tekerlekli sandalyenin itme kuvvetini, itme sıklığını, kulaç uzunluğunu, yumuşaklığını ve hızını ölçmek için manuel bir tekerlekli sandalyeye bağlanır. Tekerlekli sandalye sporcuları, performanslarını optimize etmek için verileri kullanır. Daha tipik kullanıcılar için stres yaralanmalarını en aza indirecek ayarlamaların belirlenmesinde de yardımcı olur. VCJ-CA, kullanıcıların elektrikle çalışan tekerlekli sandalyelerin sürüş kontrollerini özelleştirmelerine olanak tanır ve günümüzde bu tür hemen hemen her sandalyede kullanılmaktadır.

Bu günlerde, Cooper ve ekibi Pittsburgh Üniversitesiİnsan Mühendisliği Araştırma Laboratuvarları engebeli arazide seyahat edebilen bir tekerlekli sandalye de dahil olmak üzere ilerlemeler geliştirmek için çalışıyor. Cooper, ABD ile işbirliği içinde HERL’i kurdu Gaziler İşleri Bakanlığı.

Rory Cooper hakkında

İş veren Pittsburgh Üniversitesi’ndeki İnsan Mühendisliği Araştırma Laboratuvarları

Başlık Müdür

Üye notu hayat arkadaşı

gidilen okul California Polytechnic Eyalet Üniversitesi, San Luis Obispo’da.

Cooper, “milyonlarca engelli insan için hareketliliği artıran ve ikincil yaralanmaları azaltan tekerlekli sandalye teknolojisine yapılan kapsamlı katkılar” için bu yıl aldı. IEEE Biyomedikal Mühendisliği Ödülü.

Ödül, “benim ve diğer mühendislerin yaptığı işin önemini takdir ediyor” diyor ve bu onurun kendisini küçük düşürdüğünü de sözlerine ekliyor. Ödül aynı zamanda “engelli insanların toplumumuzun önemli bir parçası olduğunu” kabul ediyor. İnşallah [my receiving this honor] diğer insanları bu alanda yapılan çalışmalara devam etmeye teşvik eder.”

Cooper’ın kendisi henüz bitmedi. Teknoloji, tıp ve toplumun engelli insanlara yardım etme yolunda önemli ölçüde gelişmesine rağmen, “insanların yaşamlarını ve sağlıklarını daha da iyileştirmek için teknolojinin hala birçok fırsatı olduğunu” söylüyor. Ve HERL direktörü ve Pittsburgh Üniversitesi’nde biyomühendislik, fiziksel tıp, rehabilitasyon ve ortopedik cerrahi profesörü olarak daha faydalı araçlar geliştirmeyi planlıyor.

Kariyerinin rotasını değiştiren

Cooper’ın omurgasına zarar veren bisiklet kazası, dördüncü yılında Almanya’da görev yaptığı sırada meydana geldi. Amerikan ordusu. Kısa süre sonra ordudan ayrıldı ve Amerika Birleşik Devletleri’ne döndü ve 1985’te elektrik mühendisliği alanında lisans derecesi aldı. Kaliforniya Politeknik Eyalet Üniversitesi, San Luis Obispo’da. 1986 yılında Cal Poly’de enstrümantasyon ve kontrol mühendisi olarak çalışırken aynı konuda yüksek lisans derecesi aldı. Pasifik Gaz ve Elektrik California, Diablo Canyon’da yüksek lisans eğitimi sırasında bir arkadaşının tavsiyesi üzerine biyomedikal mühendisliği dersi aldığını ve bu alana aşık olduğunu söylüyor. Ayrıca PG&E’deki çıraklara kontrol sistemleri ve elektroniğin temellerini öğretmeye başlamıştı ki bu da başka bir tür ilham kaynağı oldu.

Cooper gülerek, “çırakları eğitmek benim için harika bir şeydi ve belki de PG&E için bir hataydı çünkü öğretmekten gerçekten zevk aldığımı fark ettim” diyor.

Planladığı gibi bir endüstri kariyerine devam etmektense öğretmenliği tercih edeceğini düşünerek, Kaliforniya Üniversitesi, Santa Barbara, doktora için Orada SmartWheel olarak adlandırılan bir cihaz geliştirmeye başladı. Mekanik enstrüman, kablosuz iletişim ile tek kartlı bir bilgisayarla entegre edilmiş karmaşık bir sensör setine sahiptir. SmartWheels tekerlekli sandalyelere monte edilir.

“Teknolojiyi geliştirmeye başladım çünkü bir madalya kazanmayı denemek istiyordum. paralimpik”diyor Cooper. “SmartWheel, tekerlekli sandalyenin itme dinamiklerini ölçer ve toplanan verileri tekerlekli sandalyemin biyomekaniğini ve vücut hareketlerimi optimize etmek için kullanabilirim.”

SmartWheel, sporcular tarafından itme çemberine (sandalyenin tekerlekleri döndürmek için kullanılan kısım) uyguladığı kuvvetleri ve torkları ölçer. Bir kodlayıcı, tekerleğin hızını ve yönünü ölçer. Sporcular, vücut konumlarını ayarlayarak, sandalyelerinin tasarımını özelleştirerek ve tekerleklerini omuzlarına göre konumlandırıp yönlendirerek performanslarını optimize etmek için verileri kullanabilirler.

İşine yaradı: Bronz aldı paralimpik 1988’de tekerlekli sandalye yarışlarında madalya.

Ancak Cooper, 1989’da mezun olduktan sonra katıldığında cihazı mükemmelleştirmemişti. Sacramento’daki California Eyalet Üniversitesi öğretim üyesi olarak.

Sonra tanıştı Charles Robinson o yıl Seattle’da bir IEEE konferansında. IEEE Life Fellow, Gazi İşleri Departmanında bir rehabilitasyon araştırma kariyeri bilim insanıydı. Cooper’ı doktora sonrası araştırmacı olarak ekibine katılmaya davet etti. Cooper pozisyonu kabul etti ve her iki işte de yaklaşık beş yıl çalıştı.

Cooper, VA’da yarı zamanlı çalışmaya devam ederken sonunda Cal State’ten ayrıldı. 1994’te Pittsburgh Üniversitesi’ne profesör olarak katıldı ve o yıl insanların hareketliliğini, işlevini ve katılımını destekleyen teknolojiyi geliştirmek ve geliştirmek için HERL’i kurdu.

“Laboratuvar benimle ve iki lisansüstü öğrenciyle başladı” diyor ve “şu anda yaklaşık 70 mühendis, klinisyen, araştırmacı ve öğrenci projeler üzerinde çalışıyor.”

Bu projelerden biri, SmartWheel’in geliştirilmesine devam edilmesiydi. Cihaz 2000 yılında ticari olarak satışa sunuldu ve ABD Paralimpik sporcuları tarafından Tokyo’daki 2021 oyunları için antrenman sırasında kullanıldı.

Cooper ve diğer araştırmacılar, SmartWheel kullanan manüel tekerlekli sandalye kullanıcıları için istenmeyen sağlık yararları gördüler. Karpal tünel sendromunu ve rotator manşet yaralanmalarını azaltmaya yardımcı olabileceğini söylüyor. SmartWheels artık 100’den fazla klinikte fizyoterapistler tarafından tekerlekli sandalye kurulumunu optimize etmek ve tekrarlayan stres yaralanmalarını azaltmak için itme stilini yaygın olarak kullanıyor, diyor.

Elektrikle çalışan tekerlekli sandalyeleri kapsayıcı hale getirmek

HERL araştırmacıları, yaşamı değiştiren birçok ilerleme kaydetti.

Cooper, “Özellikle gurur duyduğum bir teknoloji, dengeleme algoritmalarına sahip değişken uyumlu joystick’tir” diyor. VCJ-CA icat edilmeden önce, elektrikle çalışan tekerlekli sandalyelerin kontrolleri dijital değil, analogdu. Analog kontrolleri olan bir tekerlekli sandalyeyi kişiselleştirmenin zor olduğunu söylüyor. Kullanıcının en ufak bir titremesi veya tiklemesi bile olsa, tekerlekli sandalye istemeden hareket edebilir. Pek çok insanın tekerlekli sandalyeyi kendileri için çalıştıracak birine ihtiyacı olduğunu söylüyor.

Cooper, “Tekerlekli sandalyelerini itmek veya kontrollerini kendileri için çalıştırmak için başkalarına güvenen birçok insan vardı” diyor. “Ancak bu tekerlekli sandalye kullanıcıları bağımsız hareket kabiliyeti istiyorlardı, ben de bunu nasıl mümkün kılacağımı araştırmaya başladım.”

VCJ-CA, donanımı ve yazılımı her kullanıcının ihtiyaçlarına göre özelleştirilebilen bir kumanda koludur. Örneğin, kısıtlı el veya kol hareketine sahip kişiler, joystick’in sertliğini erişimlerine, güçlerine ve kontrollerine göre ayarlayabilir. Algoritmalar, bireylerin tekerlekli sandalyelerinin hızını, frenlemesini, hızlanmasını ve dönüş özelliklerini özelleştirmesine olanak tanır. Algoritmalar ayrıca kullanıcının titremesine, hareket aralığına, hareket veya kuvvet oluşturma yeteneğine ve kolunun, elinin veya parmağının yönünü kontrol etme yeteneğine de uyum sağlayabilir.

Cooper, “VCJ-CA artık dünyadaki hemen hemen her elektrikle çalışan tekerlekli sandalyede kullanılıyor ki bu oldukça havalı” diyor. “Başkalarına bağımlı olan insanlar artık bağımsız olarak araba kullanabilir.”

Tekerlekli sandalye kullanıcılarına denge ve güvenlik sağlamak

Tekerlekli sandalyede oturan 3 kişi ve ayakta duran 1 kişiCooper (soldan ikinci) ve meslektaşları—David Constantine, Jorge Candiotti ve Andrin Vuthaj (ayakta)—Pittsburgh Üniversitesi İnsan Mühendisliği Araştırma Laboratuvarlarında MEBot üzerinde çalışıyorlar.Abigail Albright

Cooper, tekerlekli sandalye kullanıcılarının acil servis ziyaretlerinin en yaygın nedeninin sandalyeden düşmek veya devrilmek olduğunu söylüyor.

“Bu genellikle, kişinin tekerlekli sandalyesi kapı eşiklerine çarptığında, küçük kaldırımlardan çıktığında veya kaldırımdan rampaya geçiş yaptığında olur” diyor.

2013 yılından beri kendisi ve ekibi üzerinde çalışmaktadır. Mobilite Geliştirme Robotik Tekerlekli Sandalye Bu tür yaralanmaları en aza indirmek için.

MEBot olarak bilinen tekerlekli sandalye, 20 santimetre yüksekliğe kadar kaldırımlara tırmanabiliyor ve engebeli arazide ilerlerken kendi kendini dengeleyebiliyor. Bunu, yukarı ve aşağı hareket eden altı tekerleğin yanı sıra ön ve arkadaki iki set daha küçük çok yönlü tekerlek sayesinde yapar. Tekerlekli sandalyenin daha büyük, elektrikli tekerlekleri, önden, ortadan veya arkadan çekişi simüle etmek için kendilerini yeniden konumlandırabilir.

Kullanıcı denemeleri geçen yıl tamamlandı. Cooper, ekibin olumlu geribildirim aldığını ve bir kişinin bunu sihirli bir halıya binmeye benzettiğini söylüyor. Cooper, MEBot’un önümüzdeki beş yıl içinde kullanıma sunulacağını tahmin ediyor.

IEEE’nin önemi

Cooper, IEEE’ye Cal Poly birinci sınıf öğrencisi olarak katıldı. Üniversitenin mühendislik bölümünün IEEE öğrenci üyeleri için özel bir çalışma odası olduğunu söylüyor.

“Benim için okumak için iyi bir yerdi, çünkü oradaki herkes elektrik mühendisliği diploması peşindeydi” diyor. “Cal Poly’deki profesörler, araştırma ve geliştirme ekiplerine katılmaları için sık sık IEEE öğrenci üyelerine de başvururlardı.”

Mezun olduktan sonra IEEE konferanslarına katılmaya ve kuruluşun dergilerinde makaleler yayınlamaya başladı. Üye olarak geçirdiği kırk yıl boyunca daha aktif hale geldi. Kıdemli Yardımcı Editör olarak görev yaptı.Sinir Sistemleri ve Rehabilitasyon Mühendisliği Üzerine IEEE İşlemleriörneğin, ve o bir üyesidir Tıpta IEEE Mühendislik ve Biyoloji Derneğistandartlar komitesi.

Üyeliğini kısmen, IEEE’nin “harika yayınlar üretmesi, eğitimi geliştirmesi ve insanların hayatlarını değiştiren standartlar üzerinde çalışması” nedeniyle sürdürdüğünü söylüyor.

Sitenizdeki Makalelerden

Web Çevresindeki İlgili Makaleler


Kaynak : https://spectrum.ieee.org/rory-cooper-profile

Yorum yapın

SMM Panel PDF Kitap indir