الهياكل الخارجية تقترب من الاستخدام اليومي: المستودعات، المسعفون، الجبهة

هذا العام، يتجول أعضاء Seattle Mountain Rescue في البراري شمال غرب المحيط الهادئ في الولايات المتحدة بأجهزة قوية مُثبَّتة على الساقين والقدمين. تعزز التقنية قوة الأطراف السفلية أثناء صعود الدرج وحمل الأحمال الثقيلة؛ والهدف من التجربة هو زيادة سرعة وتحمل المسعفين أثناء البحث عن الأشخاص المفقودين.

تُسمى هذه الأجهزة الهياكل الخارجية البشرية: تُثبَّت على أجزاء الجسم، وتُنشئ بنية ميكانيكية خارجية، وتُعزز القدرات البدنية للمستخدم. توجد التقنية بالفعل في الأعمال البدنية الشاقة وإعادة التأهيل والمنتجات الاستهلاكية. مؤلف التحليل هو المحاضر الأكبر في King's College London، إيلدار فارخاتدينوف.

من المستودعات إلى الجبهة

تستخدم IKEA هياكل SuitX الخارجية منذ عدة سنوات ونشرت 400 جهاز في 14 دولة لمساعدة عمال المستودعات في نقل المواد الثقيلة. كما نشرت Ford وBoeing وMazda Toyota هذه التقنية في بعض خطوط التجميع.

قيّم مشروع ExoPELA في فنلندا استخدام الهياكل الخارجية في عمليات الإنقاذ والإطفاء ولاحظ فائدة ملحوظة في مهام حقيقية منفصلة.

في بداية عام 2026، كشفت القوات المسلحة الأوكرانية أن الجنود في الجبهة يستخدمون هياكل Hypershell الخارجية لحمل قذائف المدفعية. وفقاً لنتائج الاختبارات، فإن الجنود الذين يمتلكون الجهاز «يتعبون أقل، ويعملون بشكل أسرع، ويحافظون على القدرة القتالية لفترة أطول»، كما أعلن العقيد فيتالي سيرديوك من Ukrainska Pravda في مارس.

توجد أيضاً أجهزة استهلاكية وسريرية في السوق. وفقاً لبعض التقديرات، يبلغ حجم القطاع حالياً حوالي 500 مليون دولار وقد يتضاعف مرتين أو ثلاث مرات بحلول منتصف عقد 2030.

كيف تعمل

الفكرة ليست جديدة: جهاز التمرين المُثبَّت على الجسم حصل على براءة اختراع عام 1890 من قبل المخترع الروسي الذاتي نيكولاس ياغن، وفي عام 1919 حصل ليزلي سي. كيلي على براءة اختراع لجهاز يعمل بالبخار لدعم المشي.

الهيكل الخارجي النشط الحديث هو إطار ميكانيكي خفيف يُثبَّت على الجذع والساقين والمفاصل. تحول المشغّلات الطاقة الكهربائية من البطارية إلى حركة، بينما تحدد وحدات التحكم المسار والقوة. تحدد أجهزة الاستشعار ما يحتاجه المستخدم: أثناء الجري يسرّع الهيكل الخارجي الحركات الداعمة، وعند التعب يزيد القوة.

تنقسم المساعدة إلى ثلاثة أنواع: تعزيز القوة، كما نرى في حالة IKEA وأوكرانيا؛ المساعدة أو المقاومة حسب الحاجة، والتي تُستخدم في إعادة التأهيل؛ والتحكم الروبوتي الكامل، عندما يمنح الهيكل الخارجي، على سبيل المثال، الشخص الذي يعاني من تلف في النخاع الشوكي القدرة على المشي.

ما التالي

معظم الهياكل الخارجية حالياً ميكانيكية بالكامل وتعتمد على التغذية الراجعة من أجهزة الاستشعار. يتعلم الباحثون التحكم بإشارات العضلات أو الدماغ، على الرغم من أن واجهة غازية ومعايرة طويلة قد تكون مطلوبة.

التحدي هو الطاقة أيضاً: البطاريات تزيد الوزن وتتطلب شحناً منتظماً، على الرغم من أن كفاءتها في استهلاك الطاقة تزداد باستمرار. يتم أيضاً تطوير هياكل خارجية مصنوعة من نسيج ناعم ومادة شبيهة بالمطاط تُدمَّج في الملابس أو الأحذية.