クイーンズ・エンジニアリングの研究者によって設計された歩行効率を改善する外骨格が、一流の学術誌で取り上げられた新しい研究の対象です 科学.
歩行の科学は、ユーザーが少ないエネルギーでより遠くまで歩くことができるユニークな外骨格の助けを借りて、次の大きな一歩を踏み出しています。 クイーンズ大学工学応用科学部の学際的なチームによって開発された、バックパックに取り付けられたプロトタイプは、歩行サイクルの特定の段階でエネルギーを取り除き、歩行の代謝コストを減らします。 デバイスの開発と評価の詳細は、今日、世界有数の学術雑誌の XNUMX つである Science に掲載されました。
エネルギーを追加するか、歩行サイクルのある段階から別の段階にエネルギーを伝達する既存の外骨格技術とは異なり、この新しいデバイスは、最終スイング段階と呼ばれる重要な瞬間に膝の筋肉を助けるエネルギーを除去することでユーザーを支援します。
「歩行中に人の足からエネルギーを取り除くことは、直観に反するように聞こえるかもしれません。たとえば、移動中の車でブレーキを踏むようなものです」と、最近博士号を取得した Michael Shepertycky は言います。 この研究の卒業生であり筆頭著者でもある.「しかし、私たちの筋肉は歩くときに自然にエネルギーを取り除くので、私たちのデバイスはそれを助けます」
チームが想定しているのは、 テクノロジー重さはわずか0.5キログラム強で、ハイカーがより長い距離を歩くことを可能にしたり、看護師が長時間立ち仕事をした後の疲れを軽減したりするのに役立ちます。
「ウォーキングとランニングの経済性を改善することは、その科学的および実用的な意味合いから、過去 XNUMX 年間の重要な研究テーマでした」と、機械材料工学の准教授であり、この研究の共著者である Qingguo Li は述べています。 「ウォーキングは繊細で高度に最適化されたプロセスであるため、外骨格を使用して歩行効率を向上させることは困難です。」
このデバイスは、ユーザーを支援するだけでなく、除去されたエネルギーをデバイスの制御システムや他のポータブル デバイスに電力を供給するために使用できる電力に変換します。 このエネルギー ハーベスティング機能は、遠隔地を徒歩で移動する個人にとって特に役立つ可能性があり、携帯電話や GPS デバイスを充電することができます。 電気およびコンピュータ エンジニアリングの教授であり、この研究の共著者である Yan-Fei Liu は、デバイスのパワー エレクトロニクスの開発を主導しました。
チームの学際的なアプローチには、歩行生体力学、生理学、ヒューマン マシン インタラクション、デザイン イノベーションの要素が含まれていました。 この研究の多くは、人間の体内で行われました。 可動性 世界クラスの歩行分析技術を備えたクイーンズ/キングストン ヘルス サイエンス センターの施設であるリサーチ センター。