Kredit: Den Gislum Institute på Harvard University
Forskere fra Gislum Institute og Harvard SEAS har udviklet en blød robot exosuit, der markant øger en persons løbende resultater. Enheden kræver en snor og ekstern strømforsyning for at fungere, men når det bliver bærbare, det kunne hjælpe atleter til at køre hurtigere og længere end før, smadrer deres eksisterende løbende poster uden at skulle gennemgå supplerende uddannelse.
I test på løbebånd, enheden blev vist for at reducere metaboliske udgifterne til drift af 5.4 procent (metaboliske omkostninger er mængden af ilt-forbrug og kuldioxid, som produceres, mens den kører). Det lyder måske ikke af meget, men for en lang distance runner, det er en væsentlig stigning i ydeevne. I faste priser, kan det gøre en 26.2 km marathon til at føle som 24.9 km, eller forbedre en runner ‘ s tempo fra 9:14 minutter pr km for at 8:49 minut pr mile. Disse resultater vises nu i tidsskriftet Science Robotteknologi.
Tekstil-baseret design er let og bevæger sig med kroppen. Fleksible ledninger er tilsluttet til en ekstern aktuator enhed, der giver magt. Når en person kører på et løbebånd med kulør på, aktuator trækker på ledningerne. Når den er aktiveret, ledninger udføre funktionen af et andet sæt af hip extensor musklerne, anvende magt til benene med hver skridtlængde.
Designe den enhed, der var et problem, men at vide, hvornår maskinen skal lægge pres på og engagere ledninger under løb vist sig at være en helt anderledes udfordring. For at finde ud af den optimale måde at øge den kører skridtlængde, forskere bruge to modeller—en baseret på observationer af en person, der kører, og en anden er baseret på en simulering af exoskeleton-assisteret løb. Overraskende, edb-model der blev produceret de bedste resultater, idet den bevægelse af hele kroppen i betragtning snarere end at fokusere på enkelte dele af kroppen.
Der er stadig masser af plads til forbedring. Forskerne kun betragtes som to forskellige profiler aktivering (timingen af den wire, der udløser), så kan det være muligt at øge kører effektivitet yderligere.
Vigtigere er det, exosuit blev testet udelukkende på løbebånd betingelser. Som mange atleter kan bevidne, løbebånd er fint og godt, men det er en dårlig tilnærmelse for at køre i den virkelige verden. Under normale driftsforhold, løbere skubbe sig frem fra jorden, mens du er på løbebånd, fødder og ben er trukket ind under kroppen, som gør at køre lidt nemmere. Forskerne bliver nødt til at tage disse kinæstetisk forskelle i betragtning, når enheden bliver bærbare.
Og ja, at skabe en løsgående version af exosuit er en prioritet for forskere. “Vores mål er at udvikle et bærbart system med en høj effekt-til-vægt forhold, således at fordelen ved at bruge den passer i høj grad opvejer omkostningerne ved at bære det,” sagde Lee i en erklæring. “Vi mener, at denne teknologi kunne forøge effektiviteten af rekreative atleter og/eller hjælpe med opsving efter skade.”
Det kan være år, før vi ser et batteri-drevet exosuit, men skulle det nogensinde ske, det kan revolutionere både professionelle og rekreative kører. Det kunne komplicere løb stærkt, og resultere i snyd. Gang på markedet, vil arrangørerne nødt til at tjekke løbere til at sikre, at de er ikke iført disse enheder under sportslige begivenheder.
Som en afsluttende bemærkning, er denne undersøgelse blev finansieret af Department of Defense ‘ s DARPA Kriger Web-program. Så udover at producere super atleter, denne enhed kan i sidste ende bruges for at producere super soliders.
[Videnskab Robotteknologi]