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El nuevo exotraje suave de asistencia hace que caminar sea un 23% más fácil

El nuevo exotraje suave de asistencia hace que caminar sea un 23% más fácil

Exosuit es un robot portátil hecho de textiles funcionales, activación por cable y un sistema de control de inspiración biológica. Se dirigen directamente a las articulaciones del tobillo. Aunque los investigadores del Instituto Harvard Wyss han estado trabajando en un Exosuit suave durante años, proporcionaron una prueba de concepto en 2016. Ahora, los investigadores revelan cuánto puede ayudar el traje a su portador a través de un estudio reciente.

Según un nuevo estudio publicado como artículo de portada en Science Robotics, el Exosuit de Harvard reduce la energía que un usuario necesita para hacer ejercicio mientras camina, en un 23 por ciento. El grupo de prueba estuvo compuesto por siete usuarios sanos. Dirigido a articulaciones específicas de las piernas, el Exosuit tiene como objetivo brindar asistencia a las personas que llevan cargas pesadas y a las personas discapacitadas. El traje está hecho de textiles funcionales, activación por cable y un sistema de control de inspiración biológica.

[Fuente de imagen: Instituto Wyss]

Los investigadores calcularon el impacto en las articulaciones del usuario con tejidos ligeros y cables de tracción. Además, quitaron las unidades de actuación, electrónica y batería.

El equipo descubrió que al aumentar los niveles de asistencia, los usuarios adaptaban considerablemente su ritmo. Sin embargo, los cambios más significativos se produjeron en la articulación del tobillo y en la cadera. Esto se debe a las correas adicionales que se acoplan desde la parte posterior de la parte inferior de las piernas hasta la parte delantera de la cadera.

El estudio multifacético fue respaldado por el Instituto Wyss de Ingeniería de Inspiración Biológica, la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas John A. Paulson de Harvard. Además, el programa Warrior Web de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (DARPA), la Fundación Nacional de Ciencias, una Beca Samsung, la Fundación de Investigación de São Paulo y la Robert Bosch Stiftung.

Conor Walsh, miembro del cuerpo docente principal del Wyss Institute junto con el profesor asociado John L.Loeb de ingeniería y ciencias aplicadas en la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas John A. Paulson de Harvard y fundador del Laboratorio de Biodiseño de Harvard, lideran el equipo .

“En un grupo de prueba de siete usuarios sanos, notamos claramente que cuanta más asistencia se brinda a las articulaciones del tobillo, más energía pueden ahorrar los usuarios con una reducción máxima de casi el 23% en comparación con caminar con el exotraje apagado”, dice Walsh. "Hasta donde sabemos, esta es la reducción relativa más alta en el gasto de energía observada hasta la fecha con un exoesqueleto o exosuit ligado".

“Otros estudios habían indicado que puede haber una transferencia de energía entre el tobillo y otras articulaciones. Sin embargo, al tener un tejido que conecta el tobillo y la cadera con nuestro exotraje suave, puede haber amplificado este efecto, proporcionando el considerable ahorro de energía que encontramos ”, dice Brendan Quinlivan, un estudiante graduado que trabaja con Walsh. Brendan también es uno de los dos primeros autores del estudio.

Además, los autores reconocen que se necesitan más estudios para comparar los efectos de las versiones que se llevan completamente en el cuerpo. Estos estudios cuantifican el impacto de la tecnología ya que el usuario soporta el peso de la activación y la batería.

El Exosuit tiene varias ventajas en comparación con un exoesqueleto tradicional. La parte desgastada del traje es extremadamente ligera. Además, las articulaciones del usuario no están obstaculizadas por estructuras rígidas externas. Por lo tanto, el traje tendría una mínima interferencia involuntaria con la biomecánica natural del cuerpo.

“Los resultados de esta investigación nos ayudarán a encontrar un punto óptimo entre el peso agregado del sistema y la cantidad de fuerza aplicada para lograr los máximos beneficios en el gasto energético de los usuarios. Definir estas interdependencias en personas sanas eventualmente también nos ayudará a diseñar versiones adecuadas para personas con anomalías al caminar ”, dice Sangjun Lee. Sangjun también es estudiante de posgrado en el equipo de Walsh y coautor principal del estudio.

“Este estudio representa otro gran paso adelante en un camino que traerá este nuevo tipo de 'robot portátil' al mercado, donde ayudará a los soldados y trabajadores, así como a los pacientes con discapacidades”, dice Donald Ingber, director fundador del Instituto Wyss. Donald Ingber, M.D., Ph.D., también es profesor de Biología Vascular Judah Folkman en la Escuela de Medicina de Harvard y profesor de Bioingeniería en Harvard SEAS.

Vea cómo el robot hace la vida más fácil:

Vía Instituto Wyss de la Universidad de Harvard, Engadget

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Escrito por Alekhya Sai Punnamaraju

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