Credit: Het Wyss Institute aan de Universiteit van Harvard
Onderzoekers van het Wyss Institute en Harvard ZEEËN hebben een zachte robot exosuit dat aanzienlijk verhoogt iemands lopende prestaties. Het apparaat vereist een bevestiging en een externe voeding om te werken, maar als het eenmaal wordt draagbare, het zou kunnen helpen sporters sneller en verder dan voorheen, met het inslaan van hun bestaande actieve records zonder het ondergaan van een aanvullende opleiding.
In proeven op loopbanden, het apparaat was te zien aan het verminderen van de metabole kosten van het runnen van 5,4 procent (metabole kosten wordt de hoeveelheid zuurstof consumptie en kooldioxide geproduceerd tijdens het hardlopen). Dat klinkt misschien niet als veel, maar voor een lange afstand loper, het is een aanzienlijke toename in prestatie. In reële termen, kan een 26.2 mijl marathon voelen als 24.9 km, of verbeteren van een runner ‘ s tempo van 9:14 minuten per mijl om 8:49 minuten per mijl. Deze bevindingen worden nu weergegeven in het tijdschrift Science Robotica.
De textiel-gebaseerd ontwerp is lichtgewicht en beweegt mee met het lichaam. Flexibele draden zijn aangesloten op een externe bedieningseenheid, die zorgt voor de stroomvoorziening. Wanneer een persoon loopt op een loopband met een pak aan, de actor trekt op de draden. Eenmaal geactiveerd, de draden uitvoeren van de functie van een tweede set van hip extensor spieren, het toepassen van geweld om de benen met elke stap.
Het ontwerpen van het apparaat was een probleem, maar we weten wanneer de machine moet druk uitoefenen en gaan de draden tijdens het hardlopen bleek een andere uitdaging geheel. Om erachter te komen wat de optimale manier voor het verhogen van het uitvoeren van de stap, de onderzoekers gebruik gemaakt van twee modellen, gebaseerd op waarnemingen van een persoon actief is, en het andere gebaseerd op een simulatie van exoskeleton-assisted uitgevoerd. Verrassend, de computer model geproduceerd van de beste resultaten, waarbij de beweging van het hele lichaam in rekening plaats van zich te concentreren op afzonderlijke delen van het lichaam.
Er is nog steeds veel ruimte voor verbetering. De onderzoekers alleen beschouwd als twee verschillende bediening profielen (de timing van de draad triggering), zodat het mogelijk kan zijn om te verhogen efficiëntie verder.
Nog belangrijker, de exosuit werd getest uitsluitend op de loopband voorwaarden. Zoveel atleten kunnen bevestigen, loopbanden zijn prima en goed, maar ze zijn een slechte benadering voor het uitvoeren van in de echte wereld. In de normale bedrijfsomstandigheden, lopers zich druk naar voren uit de grond, terwijl op loopbanden, de voeten en benen zijn getrokken onder het lichaam, dat maakt het een beetje makkelijker. De onderzoekers nemen deze gevoelsmatige verschillen rekening zodra het apparaat wordt portable.
En ja, het creëren van een ongebonden versie van de exosuit is een prioriteit voor de onderzoekers. “Ons doel is om de ontwikkeling van een draagbare systeem met een hoog vermogen-gewicht verhouding, zodat het voordeel van het gebruik van het pak sterk compenseert de kosten van het dragen van het,” zei Lee in een verklaring. “Wij geloven dat deze technologie kan het verbeteren van de prestaties van recreatieve sporters en/of hulp bij herstel na een blessure.”
Het zou nog jaren duren voordat we een batterij-aangedreven exosuit, maar mocht het ooit gebeuren, het zou een revolutie voor zowel de professionele als de recreatieve uitgevoerd. Het zou kunnen bemoeilijken races sterk, en kan resulteren in vals spelen. Eenmaal op de markt, de organisatoren hebben om te controleren lopers zorg ervoor dat ze niet dragen van deze apparaten tijdens sportevenementen.
Als laatste opmerking, deze studie werd gefinancierd door het Ministerie van Defensie DARPA Warrior Web-programma. Dus naast het produceren van super atleten, dit apparaat kan uiteindelijk worden gebruikt voor de productie van de super soldaten.
[Wetenschap Robotica]