Credit: Das Wyss Institute an der Harvard University
Forscher vom Wyss Institute und an der Harvard SEAS entwickelt haben, eine weiche Roboter-exosuit, dass deutlich steigert einer person ausgeführten Leistung. Das Gerät benötigt eine Leine und externen Netzteil zu arbeiten, aber einmal wird es tragbar ist, könnte es helfen, Athleten laufen schneller und weiter als zuvor, die Zerschlagung Ihre bestehende, laufende Aufzeichnungen, ohne eine zusätzliche Ausbildung.
Bei tests auf Laufbändern, das Gerät wurde gezeigt, reduzieren die metabolischen Kosten für den Betrieb von 5,4 Prozent (metabolische Kosten wird die Anzahl der Sauerstoff-Verbrauch und Kohlendioxid produziert während der Ausführung). Das klingt vielleicht nicht viel, aber ein long distance runner, es ist eine erhebliche Steigerung in der Leistung. Im real, es könnte eine 26.2 Meile marathon fühlen, wie 24.9 Meilen, oder zu verbessern, ein runner ‘ s pace von 9:14 Minuten pro Meile, um 8:49 Minuten pro Kilometer. Diese Ergebnisse erscheinen nun in der Zeitschrift Science Robotics.
Die textile-based design ist leicht und bewegt sich mit dem Körper. Flexible Leitungen sind mit einem externen Aktor-Einheit, die sorgt für die power. Wenn eine person läuft auf einem Laufband mit den Anzug an, der Antrieb zieht an den Drähten. Einmal aktiviert, werden die Drähte, führen Sie die Funktion von einem zweiten Satz von hip Streckmuskel Muskeln, die Anwendung von Gewalt, um die Beine mit jedem Schritt.
Entwerfen Sie das Gerät war ein problem, aber zu wissen, Wann die Maschine sollte Druck ausüben und sich engagieren, die Drähte auch während der Laufenden erwies sich als eine ganz andere Herausforderung. Um herauszufinden, die optimale Möglichkeit zur Erhöhung der Laufenden stride, benutzen die Forscher zwei Modelle—eines auf der Basis von Beobachtungen von einer person ausgeführt wird, und einem anderen auf der Grundlage einer simulation des Exoskelett-unterstützt ausgeführt wird. Überraschend, dass die computer-Modell die besten Ergebnisse erzielt, wobei die Bewegung des ganzen Körpers zu berücksichtigen, anstatt sich auf einzelne Körperteile.
Es gibt noch viel Raum für Verbesserung. Der Forscher nur als zwei verschiedene Betätigungs-profile (das timing des Drahtes auslösen), so kann es möglich sein zu erhöhen, laufen die Effizienz weiter.
Wichtig ist, die exosuit getestet wurde ausschließlich auf dem Laufband Bedingungen. Wie viele Sportler bestätigen, dass die Laufbänder sind in Ordnung und gut, aber Sie sind eine schlechte approximation für den Betrieb in der realen Welt. Im normalen Betriebs-Bedingungen, Läufer, schieben sich nach vorne vom Boden ab, während auf Laufbändern, die Füße und Beine gezogen, unter dem Körper, die macht das laufen ein wenig leichter. Die Forscher haben diese kinästhetische Unterschiede berücksichtigt werden, wenn das Gerät wird transportabel.
Und ja, das erstellen einer untethered-version des exosuit ist eine Priorität für die Forscher. “Unser Ziel ist die Entwicklung eines tragbaren Systems mit einer hohen Leistung-zu-Gewicht-Verhältnis, so dass der Vorteil der Verwendung von der Farbe sehr gleicht die Kosten zu tragen”, sagte Lee in einer Erklärung. “Wir glauben, dass diese Technologie zu erweitern, die Leistung von Freizeit-Sportler und/oder die Regeneration nach Verletzungen.”
Es könnte Jahre dauern, bis wir sehen, eine Batterie-powered-exosuit, aber sollte es jemals passieren, könnte es revolutionieren die beiden Profi-und Freizeit ausgeführt. Könnte es erschweren Rennen stark, und das Ergebnis zu betrügen. Einmal auf dem Markt, die Organisatoren haben werden, zu überprüfen, Läufer, um sicherzustellen, dass Sie nicht tragen diese Geräte während der sportlichen Veranstaltungen.
Als ein letzter Hinweis, diese Studie wurde finanziert durch das Ministerium der Verteidigung, die DARPA Krieger-Web-Programm. Also neben der Produktion von super-Athleten, dieses Gerät könnte schließlich verwendet werden, um zu produzieren super soliders.
[Die Wissenschaft Der Robotik]