Исследователи Стэнфордский изобрел экзоскелет голеностопного сустава, увеличивающий скорость ходьбы в среднем на 42%.
Для здорового взрослого человека комфортной скоростью ходьбы является 5 километров в час (3 мили в час). Однако пожилые люди и люди с нервно-мышечными заболеваниями, как правило, ходят медленнее, и это может негативно сказаться на качестве 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 увеличивают движения пользователя: некоторые помогают людям легче поднимать тяжелые предметы, другие позволяют парализованным людям ходить прямо.
Экзоскелет голеностопного сустава Стэнфорда оборачивается вокруг голени человека и соединяется с кроссовками.
Вдоль задней части устройства проходит кабель, и при ходьбе человека внешний мотор тянет этот кабель. Это поднимает пятку владельца вверх, когда он отталкивается от земли, обеспечивая толчок, помогающий ему ходить.
Алгоритм улучшения ходьбы
Стэнфорд также разработал алгоритм для управления временем этого «рывка», следя за тем, чтобы он происходил по схеме, которая увеличила бы предпочтительную скорость ходьбы человека. Или же? Скорость выбирается время от времени: это не «укус» в лодыжку, чтобы идти быстрее, а «нежная» 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 сделал около 150 корректировок пары экзоскелетов (один на щиколотке) для каждого человека.
Участники шли в среднем на 42% быстрее в экзоскелете на лодыжке, чем 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 голеностопного сустава тестировался только на молодых здоровых людях. Еще неизвестно, увидят ли пожилые люди или люди с ограниченной подвижностью 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
