پروفسور کازرونی؛ مخترع مشهور ایرانی که امید را به افراد ناتوان حرکتی بازگردانید!

پروفسور کازرونی؛ مخترع مشهور ایرانی که امید را به افراد ناتوان حرکتی بازگردانید!
۲۶ خرداد ۱۳۹۹
(5)

پروفسور همایون کازرونی، متخصص حوزه رباتیک و از پیشگامان ربات‌های اسکلت خارجی است که از سال‌ها پیش، بر روی انواع اسکلت‌های درمانی، شخصی و نظامی تحقیق می‌کند. کازرونی را می‌توان نمادی از یک مخترع خلاق دانست که به تجاری‌سازی نوآوری‌هایش، به شدت اعتقاد داشته و از همین رو، بنیان‌گذاری دو شرکت به نام‌های «Berkeley Bionics» و «US Bionics» را در کارنامه خود دارد. در این نوشتار، داستان موفقیت دکتر کازرونی ارائه شده که می‌تواند الهام‌بخش بسیاری از محققین و دانشجویان ایرانی باشد.

مقدمه

این روزها، اختراع و نوآوری، قلب تپنده هر اقتصاد پویا و رو به رشد را در سیطره خود گرفته است؛ اگر تا همین یک یا دو دهه گذشته، این مفاهیم تنها برای دنیای کسب‌وکار استفاده می‌شد، اما تغییرات به نسبت جدی ایجاد شده، منجر شده که نوآوری، به منزله ابزار اصلی دانشگاه‌ها و مؤسسات تحقیقاتی نیز قلمداد گردد.

در میان اساتید، کارمندان و دانشجویان دانشگاه‌های مختلف دنیا، کم نیستند افرادی که تمام تلاش و همت خود را در راستای توسعه ایده‌های عملیاتی متمرکز نموده و به دنبال توسعه دستاوردهایی هستند که قابلیت تجاری‌سازی دارند. پروفسور همایون کازرونی، مخترع و نوآور مشهور ایرانی، نمونه‌ای از همین افراد است. وی متخصص حوزه رباتیک و از پیشگامان ربات‌های اسکلت خارجی (ExoSkeletons) است و از سال‌ها پیش، بر روی انواع اسکلت‌های درمانی، شخصی و نظامی تحقیق می‌کند. دکتر کازرونی را می‌توان نمادی از یک مخترع خلاق و دانشگاهی دانست که به تجاری‌سازی نوآوری‌هایش، به شدت اعتقاد دارد. او کارآفرینی، کسب‌وکار و تجاری‌سازی فناوری‌ها را، جزئی جدانشدنی از فرایند اختراعات دانسته و از همین رو، بنیان‌گذاری دو شرکت به نام‌های «Berkeley Bionics» و «US Bionics» را در کارنامه خود دارد. داستان موفقیت دکتر کازرونی، می‌تواند الهام‌بخش بسیاری از محققین و دانشجویان ایرانی، برای تلفیق دانش، نوآوری و کارآفرینی باشد.

 

توسعه کسب‌وکار بر پایه یک ایده بشردوستانه

پروفسور همایون کازرونی، مهندس رباتیک دانشگاه برکلی کالیفرنیا و از پیشگامان استفاده از علم رباتیک در حوزه سلامت است. تحقیقات وی در ارتباط با چگونگی استفاده از دستگاه‌های رباتیک، به‌ویژه برای رفع ضایعات استخوانی، بر چیزی بیشتر از نبوغ و تخصص مهندسی استوار است. در واقع، دستاوردهای کازرونی، نمونه‌ای ملموس از الهام گرفتن، تمایل به کمک به دیگران و اعتقاد راسخ به قابلیت‌های علم و فناوری است که همگی در فرآیند نوآوری و تجاری‌سازی ایده‌های ناب، نقش کلیدی دارند.

نقطه تمرکز اصلی کازرونی، کنترل سیستم‌های «انسان/ ماشین» به‌ویژه در اندام‌های تحتانی است. فناوری جدیدی را تصور کنید که شما را قادر می‌سازد تا بدون هیچ زحمت یا مشکلی، بارهای سنگین را در مسافت‌های زیاد حمل کنید. این تصور که شاید زمانی تنها یک ایده فانتزی و غیر معقولانه به نظر می‌رسید و در فیلم‌ها و شخصیت‌های کارتونی نمود می‌یافت، به لطف نوآوری‌های خلاقانه دکتر کازرونی، به واقعیت تبدیل شده است. وی به همراه تیم تحت نظرش در شرکت برکلی بایونیکس، سه ساختار فوق سبک تحت نام‌های «ExoHiker»، «BLEEX» و «ExoClimber» را برای حمل آسان بار توسط افراد تولید نموده است.

اما نوآوری جالب و منحصربه‌فرد آن‌ها که پس از سه ساختار قبلی معرفی گردید، سیستم جامع حمل بار توسط انسان یا «Human Universal Load Carrier (HULC)» است. این سیستم، به‌عنوان نخستین ساختار مستقل از منظر انرژی بوده که کاربران با استفاده از این فناوری شگفت‌انگیز، می‌توانند بالغ بر 90 کیلوگرم را در هر مسیر دلخواه و برای بازه‌های زمانی طولانی، بدون هیچ مشکل و یا تلاش مضاعف، حمل کنند. هدف اصلی از توسعه این فناوری، جلوگیری از خستگی مفرط کاربران و دستیابی به حد نهایی توانمندی‌های انسانی در شرایط بحرانی (اهداف نظامی، مأموریت‌های صنعتی و ...) است. حاصل تلاش‌های کازرونی و همکارانش، طراحی و ساخت نسل جدیدی از ابزارهای هوشمند کمکی بوده که هم‌اکنون توسط کارگران مراکز توزیع و کارخانجات، برای جابه‌جایی اشیاء سنگین مورد استفاده قرار می‌گیرند.

احتمالاً با خود می‌گویید که این فرد هم، کارآفرین و نوآوری مشابه با سایر کارآفرینان و نوآوران است. ایده‌ای جالب مبتنی بر دانش تخصصی خود یافته و با سال‌ها تلاش و تحقیق، آن را به واقعیت تبدیل کرده است. درست فکر می‌کنید، اما دکتر کازرونی، فکرهای دیگری هم در سر دارد که او را از دیگران متفاوت می‌کند. وی در کنار فعالیت‌های کارآفرینانه و تلاش برای تجاری‌سازی فناوری‌هایش، کمک به هم نوعان را هم فراموش نکرده است!

کازرونی، بر این باور است که فناوری توسعه‌یافته توسط وی، می‌تواند به افراد دارای اختلالات حرکتی هم کمک کند. این مخترع، در تلاش است تا با توسعه فناوری خود، افراد ناتوان و معلول را که از اختلالات حرکتی رنج می‌برند، بار دیگر به زندگی امیدوار سازد. در همین راستا، وی پروژه جدیدی برای تولید ساختارهای کم‌هزینه آغاز کرده که هدف نهایی آن، فراهم آوردن استقلال برای افراد ناتوان است؛ هدفی بزرگ و ارزشمند که تغییر و تحولی بزرگ در زندگی بسیاری از افراد پدید می‌آورد.

هنگامی‌که یکی از دانشجویان دانشگاه برکلی که در یک تصادف خودرو، توانایی راه رفتن خود را از دست داده بود، با کمک فناوری این دانشمند پرآوازه توانست با پای خودش در مراسم جشن فارغ‌التحصیلی راه برود، شور و تحسینی بین حضار به راه افتاد که شاید با هیچ چیز دیگری قابل‌مقایسه نباشد. به همین دلیل است که حتی خبرگزاری‌های بزرگی مانند «NBC» و دفتر ثبت اختراعات و علائم تجاری آمریکا (USPTO)، به معرفی ابداعات و اختراعات این دانشمند پرداخته‌اند و حتی در برنامه‌های کارآفرینانه‌ای، همچون «TEDx» هم حضور می‌یابد. به نظر می‌رسد که در آزمایشگاه ربات و مهندسی انسان دانشگاه کالیفرنیا، چیزی تقریباً معجزه‌آسا در حال رخ دادن است!

آن کوری (Ann Curry)، خبرنگار «NBC»، در ارتباط با کارهای دکتر کازرونی می‌گوید: «مردمی که به دلایل مختلف، از تصادف گرفته تا مشکلات مادرزادی، فلج بوده یا ناتوانی‌های جسمانی دیگری دارند و برای سال‌ها نمی‌توانستند پاهای خود را تکان دهند، بار دیگر به دلیل توسعه یک اسکلت خارجی رباتیک، می‌توانند راه بروند. همایون کازرونی، یا آن‌طور که دوستان نزدیکش، وی را «Kaz» می‌نامند، یک مهندس رباتیک است که بیش از 40 پتنت به نام خود داشته و تحت حمایت مالی بنیاد علوم ملی آمریکا قرار دارد. تحقیقات او بر روی اسکلت‌های خارجی، بر چیزی بیشتر از نبوغ و تخصص مهندسی استوار است. وی مثالی خوب از این واقعیت است که چگونه الهام گرفتن و تمایل ساده برای کمک به دیگران، می‌تواند در فرآیند نوآوری ایفای نقش نماید».

کازرونی، در توضیح این ساختارهای پیشرفته، به منشأ رباتیک آن‌ها اشاره دارد؛ دستگاه‌هایی رباتیک که افراد آن‌ها را در دستان، پاها، میان تنه یا زانوی خود تعبیه کرده و توانایی‌های سابق خود را به دست می‌آورند. وی در یکی از مصاحبه‌های خود می‌گوید: « به واسطه مشکلاتی که دیدم، چنین ایده‌هایی به ذهنم خطور ‌کرد. من به مشکلات پیرامونم، مشکلات مردم، خیلی دقت می‌کنم. اولین بار، زمانی که طراحی سایر مهندسین را برای ربات‌های انسان‌نما دیدم، ایده اسکلت خارجی به ذهنم رسید. تنها چند دقیقه طول کشید تا به خودم بگویم، اگر بتوانیم کاری کنیم که این دستگاه به خودی خود راه برود، جالب خواهد بود».

وی از خود پرسید که مشکل این‌که ما نمی‌توانیم از این فناوری برای راه رفتن افراد فلج استفاده کنیم، چیست؟ کازرونی سؤالی که خودش طرح کرده بود را بی‌پاسخ نگذاشت. جواب سؤال، در توسعه اسکلت خارجی مبتنی بر حوزه‌ای به نام بیونیک نهفته بود، حوزه‌ای که در آن، مواد و دستگاه‌ها مهندسی شده، تا ارگانیسم‌های زنده را تقلید کنند. در این مورد، بدن انسان الهام‌بخش توسعه ایده‌اش بود. وی در این خصوص می‌گوید: «ما در تلاشیم که تا جای ممکن، از بدن و شیوه فعالیت آن، یاد بگیریم و این را به اسکلت خارجی اضافه کنیم».

گفتنی است که در انسان‌ها، حرکت اختیاری در سیستم عصبی مرکزی شروع شده که شامل مغز و رشته‌های نخاعی است. سلول‌های عصبی، در طناب نخاعی که نورون‌های حرکتی نامیده می‌شوند، سیگنال‌هایی را ارسال نموده و به عضلات دستور منقبض شدن می‌دهند. سپس مفاصل را حرکت داده و امکان حرکت پاها را فراهم می‌کنند. در فناوری ابداعی کازرونی، فرآیند با یک کامپیوتر شروع شده که شبیه سیستم عصبی مرکزی انسان عمل می‌کند. وی در این زمینه می‌گوید: «اکنون از شیوه‌ای شبیه به سیستم عصبی مرکزی استفاده می‌کنیم. ما انسان‌ها، مغزی داریم که تصمیم‌گیری نموده و کل آن تصمیمات را به طیف متنوعی از اجزای بدن انتقال می‌دهد و بدین وسیله، فعالیت‌ها بر مبنای این تصمیمات انجام می‌شوند. فناوری ما هم این ویژگی را دارد که البته محدود است».

مایکل مک نیلی (Mickeal McKinley)، از دانشجویان دکتر کازرونی، در توضیح نحوه کارکرد اسکلت خارجی می‌گوید: «ما عملگرهای بسیار سبکی را در ناحیه تحتانی قرار می‌دهیم. نوعی فیبر کربنی که پاها را در سر جای خود قرار داده و همچنین یک کامپیوتر و چند بسته باتری نیز برای تأمین انرژی سیستم، مورد استفاده قرار می‌گیرد. کل سیستم، کمتر از ۱۳ کیلوگرم وزن داشته و این یک مزیت بسیار کلیدی به شمار می‌رود. از طریق کامپیوتر، سیگنال‌ها به عملگرها ارسال شده و آن‌ها مفاصل مکانیکی را جابه‌جا می‌کنند. این دقیقاً مشابه شیوه‌ای است که عضلات و مفاصل پای انسان حرکت می‌کنند».

استیون سانچز (Steven Sanchez)، یکی از بیماران داوطلب در آزمایشگاه دکتر کازرونی است که از فناوری وی استفاده می‌کند. استیون در سال ۲۰۰۵ میلادی، طی یک تصادف وحشتناک در مسابقات دوچرخه‌سواری، توانایی راه رفتن را از دست داد و از کمر به پایین فلج شد. وی می‌گوید: « زمانی که ۱۷ سال داشتم، آسیب دیدم. من با دوچرخه یک پرش اشتباه داشتم و درست فرود نیامدم. دوچرخه زمین خورد و من وسط میدان افتادم و احساس کردم پایم می‌سوزد و انگار چیزی سر جایش نیست». سانچز، برای مدتی با تیم کازرونی همکاری کرد. جالب این‌که با هر اقدام جدید، او قادر به انجام کاری می‌شد که هرگز فکر نمی‌کرد دوباره بتواند آن کار را انجام دهد. او اسکلت خارجی را با دو دکمه که در یکی از عصاهایش قرار داشت، کنترل می‌کرد. این دکمه‌ها، سیگنال‌هایی را برای کامپیوتر ارسال نموده و این امکان را برای پاهای او فراهم می‌کنند که هر بار یکی از آن‌ها حرکت نموده و یا وقتی می‌خواهد بایستد، بدن را ثابت نگه دارند. این‌که یک فرد ناتوان، پس از سال‌ها بتواند دوباره با پای خودش راه برود، چه حسی دارد؟ سانچز چنین می‌گوید: «هر باری که دکمه روی عصایم را فشار می‌دهم، یک گام به هر سمتی که می‌خواهم بر می‌دارم. این یک حس معنوی و عجیب است. من بار دیگر هم قد شما هستم».

جالب است که این مخترع گران‌قدر، اهمیت مالکیت فکری و حفاظت از نوآوری‌های صورت گرفته را به خوبی درک می‌کند. وی طی سال‌ها تحقیق و نوآوری، بیش از ۴۰ پتنت به نام خود به ثبت رسانیده است؛ امری که نقش و جایگاه ارزنده پتنت در منظومه فکری این مخترع را نشان می‌دهد. وی پیرامون چگونگی حفاظت از دارایی‌های فکری چنین می‌گوید: «برای هر کدام از این اختراعات، بخشی کلیدی از فرآیند نوآوری را برای اخذ گواهی ثبت اختراع، به دفتر ثبت اختراعات و علائم تجاری آمریکا ارسال می‌کنم، زیرا این کار باعث می‌شود نه‌تنها از ایده‌های خودم محافظت کنم، بلکه آن‌ها را با محققان دیگر در سرتاسر دنیا هم به اشتراک بگذارم». اشاره دکتر کازرونی، الزام افشای اختراع برای عموم مردم به‌عنوان یکی از کارکردهای اصلی سیستم پتنت است که نقشی قابل‌توجه در توسعه و ترویج اختراع و افزایش نرخ نوآوری در جوامع مختلف دارد.