Exosuit ist ein tragbarer Roboter aus funktionellen Textilien, kabelbasierter Betätigung und einem biologisch inspirierten Steuerungssystem. Sie zielen direkt auf die Knöchelgelenke ab. Obwohl Forscher am Harvard Wyss Institute seit Jahren an einem weichen Exosuit arbeiten, haben sie diesen bereitgestelltein Proof of Concept in 2016 . Jetzt legen die Forscher in einer kürzlich durchgeführten Studie offen, wie sehr der Anzug seinem Träger tatsächlich helfen kann.
Laut einer neuen Studie, die als Titelartikel in veröffentlicht wurde Wissenschaftsrobotik , Harvards Exosuit reduziert die Energie, die ein Benutzer benötigt, um beim Gehen zu trainieren 23 Prozent . Die Testgruppe enthalten von sieben gesunden Trägern. Zielgerichtet auf bestimmte Beingelenke, die Exosuit zielt darauf ab, Menschen, die schwere Lasten tragen, und behinderten Menschen Hilfe zu leisten. Der Anzug ist gemacht von funktionellen Textilien, kabelbasierter Betätigung und einem biologisch inspirierten Steuerungssystem.
[Bildquelle : Wyss Institute ]
Die Forscher berechnet die Auswirkungen auf die Gelenke des Trägers durch leicht tragbare Textilien und Zugkabel. Außerdem wurden die Betätigungs-, Elektronik- und Batterieeinheiten entfernt.
Das Team gefunden dass mit zunehmendem Maß an Unterstützung die Träger ihr Tempo erheblich anpassten. Die wichtigsten Veränderungen waren jedoch am Sprunggelenk und an der Hüfte zu verzeichnen. Dies ist auf die zusätzlichen Gurte zurückzuführen, die von der Rückseite der Unterschenkel zur Vorderseite derHüfte.
Die facettenreiche Studie war gesichert vom Wyss Institute for Biological Inspired Engineering, der Harvard John A. Paulson School für Ingenieurwissenschaften und angewandte Wissenschaften. Darüber hinaus das Warrior Web Program der Defense Advanced Research Projects Agency DARPA, die National Science Foundation, ein Samsung-Stipendium, der São Paulo Research Foundation und der Robert Bosch Stiftung.
Conor Walsh, Mitglied der Kernfakultät des Wyss Institute, zusammen mit John L. Loeb, außerordentlicher Professor für Ingenieurwissenschaften und angewandte Wissenschaften an der Harvard John A. Paulson School für Ingenieurwissenschaften und angewandte Wissenschaften SEAS und Gründer des Harvard Biodesign Lab, leitenDie Mannschaft.
„In einer Testgruppe von sieben gesunden Trägern haben wir deutlich festgestellt, dass je mehr Unterstützung für die Knöchelgelenke bereitgestellt wird, desto mehr Energie können die Träger bei einer maximalen Reduzierung von fast 23% im Vergleich zum Gehen mit ausgeschaltetem Exosuit einsparen.” sagt Walsh. „Nach unserem Kenntnisstand ist dies die höchste relative Reduzierung des Energieverbrauchs, die bisher bei einem gebundenen Exoskelett oder Exosuit beobachtet wurde.“
„Andere Studien hatten festgestellt, dass es zu einer Energieübertragung zwischen dem Knöchel und anderen Gelenken kommen kann. Wenn jedoch ein Textil Knöchel und Hüfte mit unserem weichen Exosuit verbindet, kann dies diesen Effekt verstärken und zu erheblichen Energieeinsparungen führengefunden ” sagt Brendan Quinlivan, ein Doktorand, der mit Walsh zusammenarbeitet. Brendan ist auch einer der ersten beiden Autoren der Studie.
Zusätzlich die Autoren bestätigen dass weitere Studien erforderlich sind, um die Auswirkungen von am ganzen Körper getragenen Versionen zu vergleichen. Diese Studien quantifizieren die Auswirkungen der Technologie, da der Träger das Gewicht der Betätigung und der Batterie trägt.
Der Exosuit hat mehrere Vorteile im Vergleich zu einem herkömmlichen Exoskelett. Der abgenutzte Teil des Anzugs ist extrem leicht. Darüber hinaus werden die Gelenke des Trägers nicht durch äußere starre Strukturen behindert. Dadurch würde der Anzug die natürliche Biomechanik des Körpers nur minimal unbeabsichtigt beeinträchtigen.
„Die Ergebnisse dieser Forschung werden uns helfen, einen Sweet Spot zwischen dem zusätzlichen Systemgewicht und der Kraft zu finden, die angewendet wird, um maximale Vorteile beim Energieverbrauch von Trägern zu erzielen. Die Definition dieser Abhängigkeiten bei gesunden Menschen wird uns letztendlich auch dabei helfen, geeignete Versionen zu entwerfenfür Menschen mit Gehstörungen “ sagt Sangjun Lee. Sangjun ist auch ein Doktorand in Walshs Team und Co-Erstautor der Studie.
„Diese Studie stellt einen weiteren wichtigen Schritt auf dem Weg dar, der diesen neuen Typ eines tragbaren Roboters auf den Markt bringen wird, der Soldaten und Arbeitern sowie Patienten mit Behinderungen helfen wird.“ sagt Donald Ingber, Gründungsdirektor des Wyss Institute. Dr. med. Donald Ingber ist außerdem Judah Folkman-Professor für Gefäßbiologie an der Harvard Medical School und Professor für Bioingenieurwesen an der Harvard SEAS.
Beobachten Sie, wie der Roboter das Leben leichter macht :
Via Wyss Institute an der Harvard University , Engadget
SIEHE AUCH : Neues Exoskelett ermöglicht es Ihnen, sich in VR zu fühlen
Geschrieben von Alekhya Sai Punnamaraju