دانشمند ایرانی در کلینیک مایو دانشگاه صنعتی میشیگان و همکارش در حال ساخت یک پای مصنوعی با قوزک پیشرفته هستند که افراد معلول را قادر می‌سازد راه‌رفتن طبیعی‌تری را تجربه‌ کنند.

راز موفقیت این پای مصنوعی در قوزک آن نهفته است و محمد رستگار، استادیار دانشگاه مهندسی مکانیک دانشگاه میشیگان، و همکارش اواندرو فیکانا در حال ساخت پروتزی هستند که توسط میکروپردازنده کنترل می‌شود و دستیابی به طیف حرکتی این مفصل بسیار پیچیده را واقعی‌تر می‌کند.

این پای مصنوعی رایانه‌محور دارای حسگرهای حساس به فشار بر روی کف پا بوده و چگونگی راه‌رفتن فرد معلول را شناسایی می‌کند.این حسگرها به صورت آنی سیگنال‌ها را به یک میکروپردازنده می‌فرستند و میکروپردازنده نیز به نوبه خود پروتز را برای راه‌رفتن طبیعی‌تر سازگار می‌کند.
به گفته رستگار، پروتزهای موجود در بازار که با میکروپردازنده کنترل می‌شود، می‌توانند پای مصنوعی را فقط در یک جهت حرکت دهند و انگشت بزرگ پا را نیز در جهت بالا یا پایین تکان دهند. اما انسان‌ها بر روی خط مستقیم راه نمی‌روند و زمانی که به مانعی برخورد می‌کنند مجبورند بچرخند.

بنابراین دکتر محمد رستگار و همکارش در حال ساخت پای مصنوعی با قوزکی هستند که می‌تواند بر روی دو محور راه برود، چرخش را انجام داده و انگشت بزرگ پا را بالا و پایین ببرد.

کابلی که پروتز پا با این نوع قوزک را حرکت می‌دهد، مشابه کابل به کار رفته در ترمز دوچرخه است و می‌تواند پا را تقریبا در هر جهتی بچرخاند.این تیم علمی، به عنوان بخشی از مطالعه‌ خود، تردمیل مدور بزرگی را طراحی کردند که پای رباتیک بر روی آن در دایره‌هایی راه می‌رود. در آزمایشات انجام‌شده پروتز قادر به تقلید از زوایای قوزک پای انسان به هنگام راه‌رفتن در خط مستقیم و چرخیدن بود.

گفته می‌شود، این دانشمندان با همکاری کنتون کاوفمان، مدیر «آزمایشگاه تحلیل حرکت/بیومکانیک» کلینیک مایو، در تلاش به منظور دسترس‌پذیر کردن این سامانه برای معلولان و به ویژه سربازان جنگی هستند.

کاوفمان بر این باور است، این سیستم پیشرفته‌ترین نسل پروتزهایی است که توسط میکروپردازنده کنترل می‌شود، گامی در جهت درست بوده و کنترل فعال مفصل و ارتقای ایمنی و کارکرد را ارائه می‌دهد.این دانشمند مزیت سامانه جدید را تقلیدپذیری آن از پای طبیعی عنوان کرد که این امر به آن امکان الگوی راه‌رفتن طبیعی را می‌دهد. چنین قابلیتی به پیاده‌روی بهتر و سقوط‌های کمتر می‌انجامد.

محققان امیدوارند بازبینی این طرح را در کلینیک مایو در تابستان 2014 آغاز کنند.آن‌ها نتیجه دستاورد خود را در سال 2013 و در «کنفرانس کنترل و سیستم‌های دینامیک ASME» ارائه می‌دهند.