پژوهشگران استنفورد دریافتند که یک اسکلت بیرونی موتوری که به مچ پا و پا متصل می‌شود، می‌تواند انرژی مورد نیاز برای دویدن را به شدت کاهش دهد. دویدن یک ورزش عالی است اما همه افراد احساس خوبی به آن ندارند. مهندسان دانشگاه استنفورد به امید تقویت فعالیت بدنی و احتمالاً ایجاد شیوه جدید حمل و نقل، در حال مطالعه دستگاه‌هایی هستند که افراد می‌توانند به راحتی به پاهای خود ببندند تا راحت‌تر بدوند. با مجله فناوری‌های توان‌افزا و پوشیدنی همراه باشید.

پژوهشگران در آزمایش‌هایی که با سامانه‌های شبیه‌ساز اسکلت بیرونی انجام دادند دو حالت مختلف کمک به دویدن را بررسی کردند: کمک توسط دستگاه‌های موتوری و کمک توسط دستگاه‌های فنری. نتایج که ۲۵ مارس در مجله Science Robotics منتشر شد، شگفت آور بود.

آزمایش‌ها نشان می‌دهد اگر به طور مناسب از موتور استفاده شود، اسکلت بیرونی نرخ انرژی مورد نیاز برای دویدن را کاهش می‌دهد و دویدن در این حالت ۱۵ درصد راحت‌تر از دویدن بدون اسکلت بیرونی است. این مطالعه نشان می‌دهد اگر اسکلت بیرونی فنری باشد، مقدار انرژی مورد نیاز افزایش می‌یابد و دویدن در این حالت ۱۱ درصد دشوارتر از دویدن بدون اسکلت بیرونی است.

استیو کالینز، استادیار مهندسی مکانیک استنفورد و نویسنده ارشد مقاله می‌گوید: «وقتی افراد می‌دوند، پاهای آنها مانند یک فنر رفتار می‌کند، بنابراین ما بسیار شگفت زده شدیم که کمک‌های مشابه فنر، مؤثر نیست. همه ما یک درک در مورد نحوه دویدن یا راه رفتن داریم، اما حتی دانشمندان برجسته هنوز در حال کشف این هستند که چگونه بدن انسان به طور مؤثر حرکت می‌کند. به همین دلیل چنین آزمایش‌هایی بسیار مهم هستند».

قوی کردن گام‌ها

قاب این اسکلت بیرونی (یا شبیه‌ساز اسکلت بیرونی) به دور ساق پا پیچیده می‌شود. این قاب با طنابی که به دور پاشنه پا پیچیده شده و یک نوار فیبر کربنی که در قسمت کف پا و در نزدیکی انگشتان قرار دارد، به کفش متصل می‌شود. موتورهای مستقر در پشت تردمیل (موتورها روی اسکلت بیرونی سوار نیستند) دو حالت کمکی را تولید می‌کنند.

یازده دونده با تجربه هنگام دویدن روی یک تردمیل، هر دو نوع کمک را آزمایش کردند. هر دونده باید پیش از آزمایش به شبیه‌ساز اسکلت بیرونی عادت کند. عملکرد شبیه‌ساز برای متناسب کردن چرخه راه رفتن و مراحل آن سفارشی شده است. پژوهشگران در طول آزمایش‌ها میزان انرژی دونده را از طریق یک ماسک اندازه‌گیری کردند. این ماسک میزان اکسیژن تنفس شده و دی اکسید کربن خارج شده را اندازه می‌گیرد.

پژوهشگران دریافتند که یک دونده با استفاده از اسکلت بیرونی موتوری می‌تواند سرعت خود را تا ۱۰ درصد افزایش دهد. این رقم می‌تواند حتی بیشتر باشد اگر دوندگان وقت بیشتری برای آموزش و بهینه‌سازی داشته باشند. با توجه به دستاوردهای قابل توجه، پژوهشگران معتقدند که می‌توان اسکلت بیرونی موتوری را به یک وسیله بی‌سیم مؤثر تبدیل کرد.

پژوهشگران فکر می‌کنند که این نوع فناوری با ارائه پشتیبانی فیزیکی، اعتماد به نفس و احتمالاً افزایش سرعت می‌تواند به روش‌های مختلفی به افراد کمک کند. آنها امیدوارند که این امر افراد بیشتری را تشویق کند که به عنوان یک ورزش یا حتی تنها برای گشت و گذار به ورزش بپردازند.

بیشتر بخوانیم:

>> لباس بیرونی سبک وزن دانشگاه ChungAng راه رفتن و دویدن را سهولت می بخشد

>> لباس نرم پژوهشگران Harvard برای کمک به راه رفتن و دویدن

منبع: news.stanford.edu

«استفاده و بازنشر مطالب تنها با ذکر لینک منبع و نام (مجله فناوریهای توان افزا و پوشیدنی) مجاز است.»