Inženirji s Stanforda razvili eksoskelet za pomoč pri teku

Eksoskeleti – zunanja okostja oziroma ogrodja – so robotizirane naprave, ki si jih človek namesti na okončine in mu pomagajo pri premagovanju fizičnih naporov. Običajno se raziskujejo za namene dviganja težkih bremen in pomoči paraliziranim, inženirjem z univerze Stanford pa je uspelo razviti eksoskelet za pomoč pri teku.

Tekom eksperimentiranja s sistemi, ki jih poganjajo motorji, so inženirji raziskovali dva različna načina pomoči pri teku, enega z motoriziranim pogonom in drugega, ki temelji na vzmeti. Okvir eksoskeleta se pripne okoli nosilčeve goleni, v podplat blizu palca pa je vstavljena manjša palica iz ogljikovih vlaken, ki je na okvir pripeta z vrvjo. Za dejansko pomoč tekaču skrbijo motorji, ki se nahajajo za tekalno stezo, čeprav se pri pomoči z vzmetjo motorji ne bi aktivirali.

Pri vzmetni pomoči se eksoskelet obnaša kot vzmet, nameščena vzporedno z meči, ki shranjuje energijo ob začetku koraka. Energija se sprosti, ko se tekač prične odrivati s prsti. Pri motorizirani asistenci motorji vlečejo vrv, ki teče po zadnji strani eksoskeleta od pete do meč, pri čemer se vrv vede podobno kot žica za zavore na kolesih – med odrivom s prsti se vrv zategne navzgor, s čimer se gleženj bolj sprosti.

Rezultati poskusa so bili zelo pozitivni, saj so se z motorizirano asistenco znatno razbremenila meča. Za poskus so inženirji izbrali enajst izkušenih tekačev, ki so eksoskelet nosili nekaj časa pred tekom, da se ga tekači privadijo in da so ga inženirji lahko primerno kalibrirali glede na korak posameznega tekača. Testiranje učinkovitosti eksoskeleta je potekalo preko maske, ki je merila količino vdihanega kisika in izdihanega ogljikovega dioksida. Testi za obe vrsti asistence so trajali po šest minut, raziskovalci pa so upoštevali rezultate zadnjih terh minut testa.

Težavo pri nošenju eksoskeleta predstavlja njegova teža, saj so tekači pri teku z vzmetnim eksoskeletom porabili za 11 odstotkov več energije, vendar so pri teku z motoriziranim eksoskeletom porabili za 15 odstotkov manj energije kot pri teku brez eksoskeleta. Raziskovalci računajo, da bi s tovrstno pomočjo tekači lahko tekli do 10 odstotkov hitreje, vendar jih čaka še nekaj dela na razvoju vzmetnih eksoskeletov, predvsem kar se tiče ergonomije in teže. Sčasoma bi tovrstne eksoskelete lahko uporabljali kot pomoč pri rekreaciji oziroma pri hoji na daljše razdalje.

Uvodna fotografija: Stanford University

Author: Alen Vrević

Share This Post On