Experimentálny exoskeleton zrýchľuje chôdzu o 40 percent

Strojári na Stanfordovej univerzite vyvíjajú prototyp členkového exoskeletonu, ktorý pomáha ľuďom rýchlejšie kráčať. Môže to znieť ako ďalšia čudesná novinka, ale navrhli ju s cieľom pomáhať tým, ktorých chôdza sa spomaľuje z dôvodu telesnej chyby alebo veku.

, 15.05.2021 06:00
EXOS-WALKING-V2.00 01 16 07.Still004 Foto:
debata

Ako ľudia starnú, majú tendenciu chodiť pomalšie, pripomína server newatlas.com. Mnohí prišli k poznaniu, že je zbytočné niekam sa ponáhľať, ale môže sa u nich tiež začať prejavovať neuromuskulárna degenerácia alebo fyzické opotrebovanie. Výsledkom je, že starší ľudia a osoby trpiace rôznymi chorobami chodia oveľa pomalšie, ako by chceli.

Aby to bolo možné prekonať, tím zo Stanfordu pracuje na koncepte poháňaného exoskeletonu, ktorý môže zobrať na seba časť fyzickej námahy a umožniť nositeľovi rýchlejšie sa pohybovať. Po dokončení vývoja sa zariadenie pripevní okolo holene a dovnútra bežeckej obuvi a umožní používateľovi zvoliť si preferovanú rýchlosť chôdze.

únava, žena, práca Čítajte aj Vedci varujú: Nepravidelný pracovný čas môže škodiť zdraviu

V súčasnosti je exoskeleton vo forme emulátora. To znamená, že ide o experimentálne nastavenie používané na bežiacom páse, kde je exoskeleton napájaný z kábla pripojeného k veľkým vonkajším motorom a je riadený algoritmom. Keď nositeľ kráča, exoskeleton funguje ako mechanický lýtkový sval a do každého kroku dáva trochu sily tým, že pätu potiahne nahor a prsty na nohách zatlačí dole. To môže zvýšiť rýchlosť chôdze nositeľa približne o 40 percent, čo vedci neočakávali.

Pri testovaní emulátora požiadali 10 mladých a zdravých dospelých, aby chodili v piatich rôznych režimoch v normálnej obuvi, potom v exoskeletone s vypnutým napájaním a potom so zapnutým v troch rôznych režimoch. Dva režimy optimalizujú rýchlosť a účinnosť, pokým tretí predstavoval kontrolné placebo.

čokoláda, láska, srdce Čítajte aj Ak ste na sladké, riskujete chorobu srdca a smrť v strednom veku

Keď kráčali po bežeckom páse, algoritmus upravil nastavenia exoskeletonu a optimalizoval ho na 150 kôl, čo trvalo asi dve hodiny. Aj keď sa rýchlosť zvýšila približne o 40 percent, energetická účinnosť stúpla iba o dve percentá. Účinnosť však nebola hlavným cieľom prvého kola testov.

Teraz je cieľom vývojárov urobiť prototyp efektívnejším a pohodlnejším. Výsledkom by mal byť exoskeleton, ktorý dokáže pracovať sám a môžu ho nosiť starší ľudia. Takáto pokročilejšia verzia nielen zvýši rýchlosť chôdze, ale pomôže pri narušenej rovnováhe a zmierni bolesť z preťažených kĺbov.

Clock with sleep at night. Woman can not sleep. Čítajte aj Štúdia: Krátky spánok v strednom veku súvisí s neskoršou demenciou

„Štyridsaťpercentné zvýšenie rýchlosti je viac ako rozdiel medzi mladšími a staršími dospelými,“ hovorí Steve Collins, profesor strojného inžinierstva na Stanforde. „Je teda možné, že také zariadenia môžu u starších osôb nielen obnoviť, ale aj zvýšiť rýchlosť chôdze, ktorú si sami zvolia, a to je niečo, čo budeme s radosťou testovať ďalej.“

Výskum publikovali v časopise IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering.

debata chyba
Viac na túto tému: #vedci #výskum #chôdza #strojári #skeleton
Čítajte Pravdu bez reklamy

Svižnejší web a články bez rušenia. Žiadne reklamy iba za 1,50 € mesačne.

Pravda bez reklamy