Non essere in grado di camminare velocemente può essere frustrante e problematico, ma è un problema comune, soprattutto con l'avanzare dell'età. Notando la pervasività della camminata più lenta del previsto, gli ingegneri della Stanford University hanno testato quanto bene un prototipo di sistema di esoscheletro sviluppato – che si attacca allo stinco e in una scarpa da corsa – ha aumentato la velocità di camminata delle persone in un ambiente sperimentale. L'esoscheletro è alimentato esternamente da motori e controllato da un algoritmo. Quando i ricercatori lo hanno ottimizzato per la velocità, i partecipanti hanno camminato, in media, il 42% più velocemente rispetto a quando indossavano scarpe normali e senza esoscheletro. I risultati dello studio finanziato dalla National Science Foundation degli Stati Uniti sono stati pubblicati in IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering. Un nuovo sistema esoscheletrico della caviglia ha aumentato la velocità di deambulazione di circa il 40%. Credito immagine: Farrin Abbott, Stanford University “Speravamo di poter aumentare la velocità di camminata con l'assistenza dell'esoscheletro, ma siamo rimasti davvero sorpresi di trovare un così grande miglioramento: il 40% è enorme”, ha detto Steve Collins, un ingegnere meccanico a Stanford e autore senior dell'articolo. Per questa prima serie di esperimenti, i partecipanti erano adulti giovani e sani. Dati i loro risultati impressionanti, i ricercatori hanno in programma di eseguire test futuri con adulti più anziani e di esaminare altri modi in cui il design dell'esoscheletro può essere migliorato. Sperano anche di creare un esoscheletro che possa funzionare al di fuori del laboratorio. “La missione di ricerca è comprendere la scienza della biomeccanica e del controllo motorio alla base della locomozione umana e applicarla per migliorare le prestazioni fisiche degli esseri umani nella vita quotidiana”, ha affermato Seungmoon Song, autore principale dell'articolo. “Gli esoscheletri sono strumenti molto promettenti che potrebbero ottenere quel miglioramento nella qualità fisica della vita”. Il sistema esoscheletrico della caviglia testato è un emulatore sperimentale che funge da banco di prova per provare diversi modelli. Ha un telaio che si allaccia intorno allo stinco superiore e in una scarpa da corsa integrata che il partecipante indossa. È attaccato a grandi motori che si trovano accanto al piano di calpestio e tira un cavo che corre lungo la parte posteriore dell'esoscheletro. Controllato da un algoritmo, il laccio tira il tallone di chi lo indossa verso l'alto, aiutandolo a puntare un dito del piede verso il basso mentre si solleva da terra. La modalità ottimizzata per la velocità, che ha comportato un aumento del 42% del ritmo di deambulazione, è stata creata attraverso un processo umano nel ciclo. Un algoritmo ha regolato ripetutamente le impostazioni dell'esoscheletro mentre l'utente camminava, con l'obiettivo di migliorare la velocità dell'utente con ogni regolazione. La ricerca della modalità di funzionamento ottimizzata per la velocità ha richiesto circa 150 cicli di regolazione e due ore a persona. “I progressi nella robotica e negli esoscheletri stanno avvantaggiando le persone con limitazioni fisiche e disabilità”, ha affermato Irina Dolinskaya, direttrice del programma presso la Direzione per l'ingegneria della NSF. “Poiché questi ricercatori continuano a migliorare i loro progetti ed estendono i test a una popolazione più ampia, questo esoscheletro robotico della caviglia ha un grande potenziale per aiutare le persone con problemi di mobilità legati all'ictus”. Fonte: NSF

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