سریعتر راه رفتن با چکمه های آهنین



چکمه های رباتیک مجهز به مصنوعی مصنوعی که به اصطلاح اسکلت بیرونی نامیده می‌شوند، ظاهر آهنین و سنگین خود می‌توانند کاری کنند که کاربران سریعتر از همیشه راه بروند.

به گزارش ایسنا و به نقل از آی‌ایگروهی از مهندسان دانشگاه استنفورد یک جفت چکمه به فرد ساخته شده است که می‌تواند با صرف انرژی و تلاش کمتر، شما را سریع‌تر تر کند.

این چکمه‌های رباتیک با استفاده از یک قاب فیبر کربنی، یک موتور و یک کفش جفت ساخته شده‌اند. این چکمه‌ها در اصل می‌توانند به حرکت در مقابل آسیب‌های پا یا مشکلات حرکتی کمک کنند.

موتور این چکمه رباتیک، کابل موجود در آن را می‌کشد و پا را خم می‌کند و زمانی که فرد برای رفتن به زمین فشار می‌آورد، به نیروی وی می‌افزاید و به کاربر در سریع‌تر راه رفتن کمک می‌کند.

دستگاه کمکی با طراحی مشابه با این چکمه هوشمند وجود دارد، اما چیزی که این دستگاه را متمایز می‌کند، کمکی است که می‌کند. علاوه بر این، چکمه‌ها قادر به ارائه کمک‌های شخصی و سفارشی به هر کاربر به صورت مجزا هستند.

پاتریک اسلید، نویسنده ارشد این مطالعه و پژوهشگر فوق دکتری در دانشگاه استنفورد می‌گوید: یک پیشرفت در کار ما توسعه یک مدل ماشینی بود که از داده‌های حسگر قابل حمل از اسکلت بیرونی برای بهترین الگوی کمکی در هنگام استفاده می‌توان استفاده کرد.

وی افزود: این بسیار مهم است، زیرا هر فرد به طور متفاوتی راه می‌رود و برای دریافت کمک‌های کمکی به الگوهای کمکی متفاوت نیاز دارد.

پژوهشگران می‌گویند که تا به حال از اکثر دستگاه‌های اسکلت بیرونی به آزمایشگاهی محدود می‌شود و هیچ یک از مزایای آنها را کاهش می‌دهد برای راه رفتن یا افزایش سرعت راه‌رفتن نشان نمی‌دهد. این به این دلیل است که طراحی ماهیچه ها، تاندون ها و اسکلت انسان، بسیار توسعه یافته و تخصصی است و حرکتی بسیار کارآمد را برای ما فراهم می کند. بنابراین در حقیقت، کمک به راه رفتن انسان در واقع بسیار مشکل است.

با این حال، این اسکلت بیرونی که به تازگی ساخته شده است عملکرد بهتر و سریع‌تر راه رفتن را برای انسان در شرایط دنیای واقعی نشان می‌دهد.

این طرح به اندازه کافی است که معادل 50 تا 75 درصد است که ماهیچه ساق پای انسان معمولاً در طول راه رفتن انجام می دهد، ارائه می دهد. علاوه بر این، مهندسان این دستگاه را به حسگرهای قابل حمل برای کمک شخصی و سفارشی می کنند تا بهترین الگوی کمکی را برای هر فرد پیدا کنند.

حسگرها عواملی مانند زاویه مچ پا، سرعت مچ پا و گشتاور کمکی اسکلت بیرونی را هنگام راه رفتن کاربر کنترل می‌کنند. سپس با استفاده از ماشین‌های فناوری، مدل‌هایی که داده‌ها را پردازش می‌کنند تا الگویی را که به بهترین وجه با سبک راه رفتن کاربر مطابقت دارد، می‌کند و در نهایت دستگاه را بر اساس آن تنظیم می‌کند.

این چکمه‌ها که با باتری کار می‌کنند، فرد را قادر می‌سازد تا از تلاش عضلانی کمتر استفاده کند که منجر به صرفه‌جویی در مصرف انرژی و افزایش سرعت راه رفتن می‌شود. چکمه‌ها در طول آزمایش در فضای باز که شرکت‌کنندگان در حین و توقف مسابقات پیاده‌روی با سرعت‌های مختلف راه می‌رفتند، سرمایه‌گذاری معادل برداشتن و راه رفتن با یک کوله پشتی ۱۴ افزایش یافت.

علاوه بر این، سرعت راه رفتن کاربران را در مقایسه با کفش های معمولی ۹ درصد افزایش داد.

اسلید: دستگاه‌های ما با آزمایش‌های آزمایشگاهی دقیق طراحی شده است و می‌توان بیش‌تر از دستگاه‌های کمک‌های قبلی ارائه کرد که برای استفاده بیشتر از مصرف انرژی در هنگام راه‌اندازی و افزایش سرعت راه‌رفتن ضروری است.

ارتباط‌ها و پتانسیل چکمه رباتیک

به گفته اسلید و تیمش، مدل چکمه‌های می‌توان با استفاده از انسان و ربات را در بخش‌هایی از کار در کارخانه، کمک به زندگی روزمره، جراحی و غیره بهبود بخشید و بنابراین، این دستگاه پتانسیل بهینه‌سازی تمام این امور را دارد. . واکنش رباتیک یکی دیگر از کاربردهای واضح این است که می‌تواند افراد مبتلا به اختلالات حرکتی موقت یا دائمی را مستقل‌تر کند.

این وسیله کمکی حتی می‌توان راه رفتن را به یک فعالیت بدنی سبک‌تر برای افراد مسن تبدیل کند. با این حال، یافته‌های مطالعه حاضر بر اساس آزمایشاتی است که بر روی افراد سالم انجام شده است. این معنی است که تحقیقات بیشتر برای درک بهتر این اسلت در بیرونی انسان به طور کلی و در شرایط مختلف مورد نیاز است.

الید می‌گوید: ما برای مطالعه افراد جوان و سالم از فواید آن را ارزیابی می‌کنیم. این امر برای ایمنی در ارزیابی یک دستگاه قبل از کار با جمعیت بالینی معمولی است. ما اکنون شروع به مطالعه این می‌کنیم که این دستگاه‌ها چگونه می‌توانند بر روی افراد مبتلا به بیماری‌ها و چالش‌های حرکتی مانند افراد مسن یا بیماری‌های عضلانی تأثیر بگذارند.

این مطالعه در مجله Nature منتشر شده است.

انتهای پیام



منبع