Un exosquelette conçu par des chercheurs de Queen's Engineering qui améliore l'efficacité de la marche fait l'objet d'une nouvelle étude publiée dans la principale revue universitaire Sciences.
La science de la marche franchit son prochain grand pas avec l'aide d'un exosquelette unique qui permet aux utilisateurs de marcher plus loin tout en utilisant moins d'énergie. Développé par une équipe multidisciplinaire de la Faculté de génie et des sciences appliquées de l'Université Queen's, le prototype monté sur sac à dos élimine l'énergie pendant une phase spécifique du cycle de marche, réduisant ainsi le coût métabolique de la marche. Les détails du développement et de l'évaluation de l'appareil ont été publiés aujourd'hui dans Science, l'une des principales revues universitaires au monde.
Contrairement aux technologies d'exosquelette existantes qui ajoutent de l'énergie ou la transfèrent d'une phase du cycle de marche à une autre, ce nouvel appareil aide les utilisateurs en supprimant l'énergie qui aide les muscles du genou pendant un moment critique, appelé phase d'oscillation terminale.
« Retirer de l'énergie des jambes d'une personne pendant la marche peut sembler contre-intuitif, comme freiner une voiture en mouvement », explique Michael Shepertycky, un récent doctorat. diplômé et auteur principal de l'étude, "mais nos muscles retirent naturellement de l'énergie pendant que nous marchons, et notre appareil les aide à le faire".
L'équipe envisage le sans souci- qui pèse un peu plus d'un demi-kilo - permet aux randonneurs de parcourir de plus longues distances ou aide les infirmières à être moins fatiguées après un long travail debout.
"L'amélioration de l'économie de la marche et de la course a été un sujet de recherche important au cours des deux dernières décennies, en raison de ses implications scientifiques et pratiques", a déclaré Qingguo Li, professeur agrégé de génie mécanique et des matériaux et co-auteur de l'étude. "La marche est un processus délicat et hautement optimisé, ce qui rend difficile l'utilisation d'exosquelettes pour améliorer l'efficacité de la marche."
En plus d'assister l'utilisateur, l'appareil convertit l'énergie prélevée en électricité qui peut être utilisée pour alimenter le système de contrôle de l'appareil et d'autres appareils portables. Cette capacité de récupération d'énergie pourrait être particulièrement utile pour les personnes voyageant à pied dans des endroits éloignés, leur permettant de recharger des téléphones portables ou des appareils GPS. Yan-Fei Liu, professeur de génie électrique et informatique et co-auteur de l'étude, a dirigé le développement de l'électronique de puissance de l'appareil.
L'approche interdisciplinaire de l'équipe comprenait des éléments de biomécanique de la marche, de physiologie, d'interactions homme-machine et d'innovation en matière de conception. Une grande partie de cette recherche a été menée dans l'homme Pour assurer la mobilité avec le conteneur. (Certificat SOC) Research Centre, une installation du Queen's/Kingston Health Sciences Centre dotée d'une technologie d'analyse de la marche de classe mondiale.