211service.com
Motoriserade byxor för att hjälpa soldater och slaganfallsoffer
Ett mjukt exoskelett som utvecklas av forskare vid Harvard kan låta soldater bära tunga ryggsäckar över långa avstånd eller hjälpa strokedrabbade att gå mer stadigt. Enheten, som hjälper till att driva bärarens ben framåt, är extremt lätt och effektiv, och forskarna bakom den tilldelades nyligen ett anslag på 2,9 miljoner dollar från DARPA för att göra nästa version.
En spandex- och nylonsele, tillsammans med några kablar och motorer, kunde hjälpa soldater att bära tunga laster längre.
Exoskelett förstärker kraften hos mänskliga lemmar, vilket gör att bäraren kan bära tyngre föremål eller gå längre. Flera imponerande prototyper har utvecklats, men den stora utmaningen är mängden energi som enheterna använder.
Harvard-prototypen är mycket snyggare än de flesta exoskelett. Det ser ut som en klättersäkerhetssele gjord av nylonnät och spandex, kombinerat med kablar som slingrar sig ner för bärarens ben.
Till skillnad från vissa andra exoskelett kunde det inte hjälpa förlamade människor att gå (se Stand Alone ). Men personer med muskelsvaghet, som de som har drabbats av stroke, skulle kunna använda det för att gå lättare, och det kan hjälpa friska människor att bära stora lass längre.
Stela exoskelett använder ofta hydraulik och motorer för att bära en persons vikt och göra lyft lättare (se Iron Man-liknande skelett närmar sig produktion). Mer passiv design överför vikten av en ryggsäck till marken, men detta kan orsaka en onaturlig gång (se MIT Exoskeleton Bears the Load).
Harvard exoskelettet är mycket effektivt eftersom det applicerar kraft på ett sätt som ligger nära de naturliga rörelserna av muskler och senor. Sensorer övervakar bärarens rörelser, och batteridrivna motorer flyttar kablar för att dra upp på hälen eller på en del av benet nära höften – och lägger till en framdrivande dragkraft i precis rätt ögonblick när bäraren kliver framåt. Det är ganska lätt, flexibelt och konformt, säger Conor Walsh , professor i mekanisk och biomedicinsk teknik vid Harvard. Det stör inte normal gång och rörelse.
Maskinen är designad för att lätt passa under kläderna, och nya, mjuka sensorer gjorda av silikongummi är integrerade i dräkten. Sensorerna, utvecklade vid ett annat labb vid Harvard, inkluderar inbäddade kanaler fyllda med en ledande vätska som ändras i resistivitet när silikonet sträcks.
För att göra enheten ännu mer effektiv studerar Walsh människans biomekanik och testar människors energiförbrukning när de använder den.
Han hoppas också på framsteg inom batterier för att underlätta belastningen ytterligare. Medan en person kan gå 3,5 miles med energin i en enda kaka, kräver en elcykel ett batteri som väger 10 gånger så mycket för att resa samma sträcka. Energilagring är fortfarande en utmaning, säger han.