Исследователи Стэнфордский изобрел экзоскелет голеностопного сустава, увеличивающий скорость ходьбы в среднем на 42%.
Для здорового взрослого человека комфортная скорость ходьбы — 5 километров в час (3 мили в час). Однако пожилые люди и люди, страдающие нервно-мышечными заболеваниями, как правило, ходят медленнее, и это может отрицательно повлиять на качество их жизни.
Конечно, силовые тренировки увеличивают скорость ходьбы примерно на 5%, но команда Стэнфорда считает, что экзоскелет для лодыжки это может обеспечить более значительное увеличение скорости.
Роботизированная помощь
Экзоскелеты — это носимые устройства, которые помогают или усиливают движения пользователя: некоторые помогают людям легче поднимать тяжелые предметы, другие позволяют людям с параличом ходить прямо.
Стэнфордский экзоскелет лодыжки оборачивается вокруг икры человека и соединяется с кроссовками.
Вдоль задней части устройства проходит кабель, и когда человек идет, внешний мотор тянет этот кабель. Это поднимает пятку владельца вверх, когда он отталкивается от земли, обеспечивая толчок, помогающий ему идти.
Алгоритм улучшения ходьбы
Стэнфорд также разработал алгоритм, позволяющий контролировать время этого «рывка», гарантируя, что он происходит по схеме, которая увеличит предпочтительную для человека скорость ходьбы. Или? Скорость выбирается время от времени: это не «укус» за лодыжку, чтобы идти быстрее, а «мягкая» помощь.
Чтобы тренировать систему, 10 молодых, здоровых взрослых людей ходили по беговой дорожке, которая автоматически настраивалась на желаемую скорость в течение примерно 2 часов. Алгоритм произвел около 150 корректировок пары экзоскелетов (один на лодыжке) для каждого человека.
Участники ходили в среднем на 42 процента быстрее при ношении экзоскелета на лодыжке, чем при ходьбе в обычной обуви.
Результаты? Удивительно
«Мы надеялись, что сможем увеличить скорость ходьбы с помощью экзоскелета, но были очень удивлены, обнаружив такое значительное улучшение», — сказал старший автор в пресс-релизе. Стив Коллинз.
Еще 40% - это огромный рост.
Это исследование демонстрирует, что экзоскелет голеностопного сустава может значительно увеличить скорость ходьбы. Отличные результаты побуждают продолжить следующий этап испытаний, который будет проводиться вне лаборатории в реальных условиях.
Следующие шаги (прекрасный этот)
Исследователи намерены в первую очередь попытаться сделать прототип экзоскелета голеностопного сустава более удобным. Но не только это.
До сих пор экзоскелет голеностопа тестировался только на молодых, здоровых взрослых. Еще неизвестно, увидят ли пожилые люди или люди с ограниченными физическими возможностями такое же увеличение скорости ходьбы на 40%.
Однако среди задач исследователей также была фаза тестирования с участием пожилых людей. Если бы устройство работало, пожилые люди могли бы не только успевать за молодыми, здоровыми взрослыми, но и быстрее. По крайней мере, тех, у кого нет экзоскелета голеностопного сустава.
Для получения дополнительной информации: Объявление Стэнфордского университета
