Pasywny egzoszkielet działa jak siedmiomilowe buty i nie potrzebuje zasilania!

Wyzwaniem, któremu muszą sprostać konstruktorzy większości egzoszkieletów jest efektywne zasilanie. Jak ominąć ten problem? Rozwiązaniem okazują się egzoszkelety, które – choć zasilane siłą mięśni użytkownika – dzięki pomysłowym mechanizmom potrafią zwielokrotnić ich siłę.

Pasywny egzoszkielet działa jak siedmiomilowe buty i nie potrzebuje zasilania! 1
Łukasz Michalik

Poprawianie natury

Czy można udoskonalić sposób, w jaki chodzimy? Mogłoby się wydawać, że dzięki milionom lat ewolucji robimy to w optymalny sposób, jednak naukowcy z Uniwersytetu Carnegie Mellon oraz Uniwersytetu Stanowego Karoliny Północnej znaleźli w chodzie człowieka moment, gdzie energia nie jest wykorzystywana w najlepszy z możliwych sposobów.

Zdaniem badaczy dotyczy to mięśni łydki, napinających i kurczących się w czasie stawiania kroku. Zbudowany przez nich mechanizm wykorzystuje naturalną pracę mięśni i ścięgna Achillesa, dzięki czemu w czasie stawiania kroku kumuluje energię, aby uwolnić ją podczas podnoszenia nogi do góry (o innym wynalazku, wspomagającym pracę stopy, przeczytacie w artykule „Buty Enko – sportowy egzoszkielet dla stopy. Idealne buty do biegania?”).

Choć opis działania wydaje się banalnie prosty, to obecna wersja tego sprzętu jest efektem 8 lat prac badawczych i – na razie – nie jest jeszcze wersją finalną. Mimo tego już teraz udało się zwiększyć efektywność chodu o około 7 procent.

Pasywny egzoszkielet działa jak siedmiomilowe buty i nie potrzebuje zasilania! 2

7 procent więcej

7 procent wydaje się mało imponującą wartością, zwłaszcza, gdy porównamy to z zasilanymi egzoszkieletami, które potrafią zwielokrotnić siłę mięśni człowieka i pozwalają np. na podnoszenie bardzo dużych ciężarów.

Z drugiej strony te skromne – na pozór – 7 procent oznacza, że dzięki takiemu egozszkieletowi możemy założyć plecak z 4-kilogramowym ładunkiem i podczas marszu wydatkować tyle samo energii, co bez obciążenia. Albo, w innym scenariuszu, zużyć tyle samo energii na pokonanie dłuższego dystansu. O ile na co dzień nie wydaje się to istotne, to w sytuacjach ekstremalnych może decydować o życiu i śmierci.

Od pomysłu do produktu

Twórcy egzoszkieletu podkreślają przy tym jeszcze inny obszar zastosowań. Chodzi o osoby, których mięśnie z różnych powodów uległy osłabieniu. W ich przypadku nawet niewielka pomoc może okazać się decydująca i pozwolić na samodzielne chodzenie.

Pasywny egzoszkielet działa jak siedmiomilowe buty i nie potrzebuje zasilania! 3

Pokazany mechanizm nie jest jeszcze idealny. W praktyce sprawdza się przede wszystkim podczas marszu ze stałą prędkością po równym podłożu, a zatem wymaga dalszego udoskonalanie i dopasowania do realnych, a nie tylko laboratoryjnych warunków.

Mimo tego pokazany mechanizm wydaje się bardzo ciekawym kierunkiem rozwoju egzoszkieletów. Zamiast skomplikowanych i wymagających zewnętrznego zasilania maszyn mamy w tym przypadku do czynienia z mechanizmem który mimo swojej prostoty potrafi skutecznie wspomóc mięśnie człowieka.

W artykule wykorzystałem informacje z serwisów National Science Foundation, Independent, Blogotech, RP, Medical News Today i Gizmag.

Źródło artykułu: WP Gadżetomania
Wybrane dla Ciebie
Efekt zmian klimatycznych. Mikroorganizmy budzą się po latach
Efekt zmian klimatycznych. Mikroorganizmy budzą się po latach
To był największy wybuch w historii. Car-bomba wywołała globalny niepokój
To był największy wybuch w historii. Car-bomba wywołała globalny niepokój
Zmiany w Messengerze. Przygotuj się
Zmiany w Messengerze. Przygotuj się
Nowa gra ze świata Wiedźmina w fazie przygotowań. Szukają scenarzysty
Nowa gra ze świata Wiedźmina w fazie przygotowań. Szukają scenarzysty
Chcieli skopiować maszynę do produkcji procesorów. Przyłapali chińskich inżynierów
Chcieli skopiować maszynę do produkcji procesorów. Przyłapali chińskich inżynierów
Zaktualizuj Windows 11. Najnowsze wydanie jest dostępne dla każdego
Zaktualizuj Windows 11. Najnowsze wydanie jest dostępne dla każdego
Polacy zbudują największy katamaran na świecie. Projekt wygląda imponująco
Polacy zbudują największy katamaran na świecie. Projekt wygląda imponująco
DJI Osmo Mobile 8 oficjalnie. Gimbal z Apple DockKit, obrotem 360 stopni i mocniejszym magnesem
DJI Osmo Mobile 8 oficjalnie. Gimbal z Apple DockKit, obrotem 360 stopni i mocniejszym magnesem
Sawanna boi się ich bardziej niż lwów. Nowe badanie z Parku Krugera
Sawanna boi się ich bardziej niż lwów. Nowe badanie z Parku Krugera
Nowa funkcja mObywatela. Darmowy podpis kwalifikowany
Nowa funkcja mObywatela. Darmowy podpis kwalifikowany
Windows 11 zyskuje "agentów" AI. Mają przyspieszyć pracę
Windows 11 zyskuje "agentów" AI. Mają przyspieszyć pracę
Topowa karta graficzna. Ceny GeForce RTX 5090 szybują w górę
Topowa karta graficzna. Ceny GeForce RTX 5090 szybują w górę