Zabudnuté heslo?
Prihlásenie

Experimentálny exoskeletón na členkoch zrýchlil chôdzu o 40 percent

Experimentálny exoskeletón na členkoch zrýchlil chôdzu o 40 percent
Autor:
Roman Mališka
Zverejnené:
27. 4. 2021
Hodnotenie:
Už ste hlasovali.

Tím výskumníkov zo Stanfordskej univerzity vyvíja prototyp exoskeletónu, ktorý pomáha ľuďom rýchlejšie kráčať. Tento exoskeletón je navrhnutý s cieľom pomáhať tým, ktorým sa chôdza spomaľuje z dôvodu vyššieho veku alebo telesnej slabosti.

Ako ľudia starnú, majú tendenciu chodiť pomalšie. Býva to aj z to dôvodu, že si uvedomujú, že sa nemajú kam ponáhľať, no najbežnejšie to spôsobuje nástup neuromuskulárnej degenerácie alebo všeobecné opotrebenie. Starší ľudia a ľudia trpiaci rôznymi stavmi telesnej slabosti sa tak môžu z pomalej chôdze cítiť frustrovane.

Aby sa to dalo prekonať, tím vedcov zo Stanfordskej univerzity pracuje na koncepte motorického exoskeletónu, ktorý dokáže prebrať časť fyzickej námahy na seba a umožňuje nositeľovi sa rýchlejšie pohybovať. Vo finálnej podobe by sa zariadenie malo zmestiť okolo holene a dovnútra topánky, pričom by malo umožniť používateľovi si zvoliť preferovanú rýchlosť chôdze.

Exoskeleton je momentálne vo forme emulátora.

V súčasnosti je však exoskeletón vo fáze emulátora. To znamená, že ide o experimentálne nastavenie používané na bežeckom páse, kedy je exoskeletón umiestnený okolo každého z členkov nositeľa a je káblovo prepojený s externým motorom a riadiacimi algoritmami. Počas chôdze sa exoskeletón správa ako mechanický lýtkový sval a každý krok nositeľa podporí trochou sily tým, že potiahne pätu nahor a zatlačí prsty na nohách. To umožnilo zvýšiť rýchlosť chôdze nositeľa zhruba o 40 percent, čo bolo neočakávané.

Na otestovanie emulátora bolo požiadaných 10 mladých a zdravých dospelých dobrovoľníkov, aby chodili v piatich rôznych režimoch v normálnej obuvi, potom v exoskeletóne s vypnutým napájaním a potom so zapnutým napájaním v troch rôznych režimoch. Dva režimy optimalizovali rýchlosť a účinnosť chôdze, zatiaľ čo tretí režim slúžil ako kontrolné placebo bez žiadneho efektu.

Koncept poháňaného exoskeletónu môže prebrať časť fyzickej námahy počas chôdze.

Keď dobrovoľníci kráčali na bežeckom páse, algoritmus upravil nastavenia exoskeletónu a optimalizoval ho na 150 kôl, čo trvalo asi dve hodiny. Aj keď sa rýchlosť kráčania zvýšila približne o 40 percent, energetická účinnosť stúpla len o dve percentá, no účinnosť nebola hlavným cieľom prvého kola testov.

Cieľom je urobiť prototyp efektívnejším a pohodlnejším na nosenie. Tím chce nakoniec vyrobiť exoskeletón, ktorý dokáže pracovať samostatne a budú ho môcť nosiť starší ľudia. Táto pokročilejšia verzia by nielenže zlepšila rýchlosť chôdze, ale mohla by pomôcť aj zmierniť bolesť z preťažených kĺbov.