Dankzij de elektronische ondersteuning verbruiken mensen uitgerust met deze ‘robotische heuptas’ lopend en rennend minder energie.
Als we denken aan robotische exoskeletten, halen we vaak de forse, (nog) ietwat logge machines die het hele lichaam van de drager bedekken voor de geest. Afgelopen jaren duiken er echter steeds meer kleinere, lichtere varianten van de ondersteunende apparaten op. Daar is het model dat Wyss-instituut-onderzoekers ontwikkelden een van. Het exoskeletje, een soort lage, robotische rugzak, vermindert de hoeveelheid energie die de drager bij lopen én rennen verbruikt, schrijft het team in vakblad Science.
Lees ook:
‘Elektronische heuptas’
Het exoskeletje, dat totaal ongeveer vijf kilogram weegt, bestaat uit textiele en mechanische onderdelen. Het robotische deel, bevestigd op de onderrug, registreert of de drager loopt of rent. Afhankelijk van het type tred oefent het exoskelet kracht uit op het heupgewricht. Als een soort (letterlijke) zet in de juiste richting, vermindert dat hoeveel energie dat de drager tijdens zijn tocht verbruikt.
Die ondersteuning bij lopen én rennen, maakt het exoskeletje bijzonder, stellen de wetenschappers. Want hoewel er andere dergelijke ondersteunende apparaten zijn, kunnen die niet efficiënt zowel een wandelpas als een sprintje vergemakkelijken. Dat heeft te maken met de fundamenteel verschillende mechanismen van de twee.
De onderzoekers ontwikkelden een algoritme dat de overgang tussen lopen en rennen signaleert en daarmee de hele ondersteuning aan de specifieke tred aanpast. Uit tests op de loopband bleek het energieverbruik met het exoskelet gemiddeld 9,3 procent te dalen bij lopen en 4 procent bij rennen.
Door meer dan 90 procent van het gewicht van het exoskeletje dichtbij het middel van de drager (het massamiddelpunt van het menselijk lichaam) te bevestigen, is het apparaat makkelijker mee te sjouwen (zie C). © Kim et al., 2019/Science
Robotische ondersteuning
Het exoskeletje is dus niet de eerste, en zal ook zeker niet de laatste zijn. Momenteel werkt het team aan het optimaliseren van de technologie van de mechanische ondersteuning. Zo willen ze het onder meer het gewicht verder terugbrengen en het gebruiksgemak verhogen.
Uiteindelijk moet de robotische rugtas de levens van gezonde mensen, zoals zwaarbelaste fabriekswerkers maar ook wandelaars en recreatieve hardlopers, verbeteren. Daarbij moet het hulp bieden aan gewonde, geblesseerde en herstellende mensen, aldus de onderzoekers.
Bronnen: Science, Wyss Institute via EurekAlert!
Beeld: Wyss Institute
Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!