Μηχανικοί έφτιαξαν «ρομποτική μπότα» που κάνει το περπάτημα ευκολότερο (BINTEO)

Μηχανικοί και ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Στάνφορντ στην Καλιφόρνια των ΗΠΑ έφτιαξαν έναν μικρό εξωσκελετό, ο οποίος μοιάζει με «ρομποτική μπότα» και μπορεί να κάνει το περπάτημα ευκολότερο για άτομα με περιορισμένη κινητικότητα.

Περνώντας σε λεπτομέρειες, ο εν λόγω εξωσκελετός είναι ελαφρύς και επιτρέπει στον χρήστη να κινείται σχετικά ελεύθερα, αυξάνοντας την ταχύτητα του βαδίσματός του, όσο συγχρόνως μειώνει και την ενέργεια που καταναλώνεται για την κίνηση. Όσον αφορά το hardware, αποτελείται από φθηνούς wearable αισθητήρες, ένα μοτέρ και ένα Raspberry Pi. Το όλο σύστημα τροφοδοτείται από μια επαναφορτιζόμενη μπαταρία που φοριέται γύρω από τη μέση του χρήστη.

Το αξιοσημείωτο της υπόθεσης είναι ότι ο εξωσκελετός χρησιμοποιεί και μηχανική μάθηση (machine learning) για να προσαρμόζεται στο βάδισμα του εκάστοτε ανθρώπου. Έτσι, τα δεδομένα που παράγει η μπότα τροφοδοτούνται σε ένα ειδικά διαμορφωμένο μοντέλο μηχανικής μάθησης, το οποίο με τη σειρά του συντονίζει τη συσκευή, αλλάζοντας για παράδειγμα τη δύναμη που εφαρμόζεται στον αστράγαλο. Καθ’ αυτόν τον τρόπο, ο εξωσκελετός αντικαθιστά μέρος της λειτουργίας του μυός της γάμπας και βοηθά τον χρήστη, δίνοντας έξτρα ώθηση καθώς απομακρύνει το πόδι του από το έδαφος όσο κάνει ένα βήμα. Αυτό καθιστά δυνατή τη γρηγορότερη βάδιση, με λιγότερη προσπάθεια.

Ο εξωσκελετός χρειάζεται μόλις μία ώρα για να «μάθει» τον χρήστη και μάλιστα, επειδή παίρνει συνεχώς δεδομένα από τους αισθητήρες, μπορεί να προσαρμόζεται περεταίρω με την πάροδο του χρόνου, καθώς ενδεχομένως αλλάζει το περπάτημα του χρήστη.

Συνολικά, η ομάδα διαπίστωσε ότι η συσκευή οδήγησε σε 9% αύξηση της ταχύτητας βάδισης και σε 17% μείωση της ενέργειας που δαπανάται κατά το φυσικό βάδισμα, σε σύγκριση πάντα με το περπάτημα με κανονικά παπούτσια. Οι ερευνητές παρομοίασαν την εξοικονόμηση ενέργειας και την αύξηση της ταχύτητας με το να "βγάζεις από την πλάτη σου ένα σακίδιο 30 κιλών".

Η έρευνα έχει επίσημο τίτλο ‘Personalizing exoskeleton assistance while walking in the real world’ και αναρτήθηκε στο επιστημονικό περιοδικό nature στις 12 Οκτωβρίου του 2022.

Μπορείτε να τη βρείτε πατώντας εδώ.