Tehnološke “čizme” koje povrijeđenima i osobama s problemima pokretljivosti omogućavaju lakši i brži hod

Tim inžinjera sa Sveučilišta Stanford dizajnirao je unikatni par “čizama” koje omogućavaju brži hod uz manje ulaganje napora i energije

Riječ je o “egzoskeletnim čizmama”, specijalnoj konstrukciji napravljenoj od kombinacije karbonske rame, motora i para tenisica. Ove čizme mogu pomagati pokrete nogu kod osoba koje su doživjele povrede nogu ili onih koje imaju probleme s pokretljivošću.

Motor namota kabel koji savija stopalo i pruža pomoć kada se osoba odguruje od tla tijekom hodanja.

Postoji nekoliko pomoćnih uređaja sličnog dizajna, ali ono što ovaj uređaj izdvaja je maksimalna pomoć koju nudi

Pored toga čizme mogu pružiti personaliziranu pomoć svakom korisniku. Vodeći autor istraživanja i postdoktorant za Stanfordu, Patrick Slade, izdvojio je razvoj modela strojnog učenja kao važan napredak u njihovom radu. Ovaj model je koristio prenosive podatke senzora od egzoskeleta kako bi ustanovio koji je obrazac pomoći najbolji kada se koristi spomenuti uređaj.

Dodao je da je to izuzetno važno jer svi hodaju drugačije, pa stoga zahtijevaju i različite obrasce pomoći kako bi imali maksimalnu korist od uređaja.

Istraživači su rekli da je dosad većina egzoskeletnih uređaja testirana u ograničenom laboratorijskom okruženju, te da nijedan od njih nije pokazao prednosti u stvarnom svijetu smanjujući energiju koja je potrebna za hodanje ili povećanje brzine hodanja. To je zbog toga što ljudski visoko razvijeni i specijalizirani dizajn mišića, tetive i skeleta već omogućava vrlo efikasno kretanje. Dakle, u stvarnosti je zapravo vrlo teško pomoći ljudima da hodaju.

Dizajn je dovoljno moćan da izvrši 50 do 75 posto napora koji ljudski mišić (list) obično napravi tijekom hodanja

Međutim novorazvijeni skelet skočnog zgloba je dokazao poboljšanje performansi hodanja kod ljudi u uvjetima stvarnog svijeta. Dizajn je dovoljno moćan da izvrši 50 do 75 posto napora koji ljudski mišić (list) obično napravi tijekom hodanja. Osim toga, inžinjeri su uređaj opremili i prijenosnim senzorima za personaliziranu pomoć, kako bi pronašli najbolji obrazac pomoći za svakog pojedinca.

Senzori prate faktore kao što su kut skočnog zgloba, njegova brzina i moment asistencije egzoskeleta dok korisnik hoda. Potom pomoću strojnog učenja model obrađuje ove podatke kako bi dalje “razumio” obrazac koji najbolje odgovara stilu hodanja korisnika, te u konačnici prilagodio postavke uređaja u skladu s tim.

Na taj način “čizme” opremljene baterijama omogućavaju osobi da koristi manje mišićnog napora, a to rezultira smanjenjem trošenja energije i povećanjem brzine hoda. Tijekom testiranja na otvorenom, gdje su učesnici hodali različitim brzinama dok su započinjali i prekidali kretanje, čizme su pružale prednosti jednake skidanju ranca teškog 13,8 kg.

Brzina hodanja je povećana za 9 posto, a uređaj je tri puta efikasniji od prethodnih

Mogao bi se koristiti u različite svrhe, za rad u tvornicama, pomoć u svakodnevnici, kod operacija i slično. Posebno je važno to što bi ljudi s privremenim ili trajnim poteškoćama u kretanju mogli postati neovisniji. Hodanje bi moglo postati manje zahtjevna fizička aktivnost za starije ljude.

Treba reći da su testovi obavljeni na zdravim ljudima, tako da je potrebno još istraživanja kako bi se potvrdile sve prednosti egzoskeleta, zaključuje klix.ba.