보행 효율성을 향상시키기 위해 Queen 's Engineering 연구원이 설계 한 외골격이 주요 학술지에 실린 새로운 연구의 주제입니다. 과학.
걷기의 과학은 사용자가 적은 에너지를 사용하면서 더 멀리 걸을 수있게 해주는 독특한 외골격의 도움으로 다음 단계로 나아가고 있습니다. Queen 's 공학 및 응용 과학부의 다 분야 팀에 의해 개발 된 백팩 장착형 프로토 타입은 보행주기의 특정 단계에서 에너지를 제거하여 보행의 대사 비용을 줄입니다. 장치의 개발 및 평가에 대한 자세한 내용은 오늘 세계 최고의 학술지 중 하나 인 Science에 게시되었습니다.
보행주기의 한 단계에서 다른 단계로 에너지를 추가하거나 전달하는 기존 외골격 기술과 달리이 새로운 장치는 중요한 순간 (말기 스윙 단계라고 함) 동안 무릎 근육을 돕는 에너지를 제거하여 사용자를 지원합니다.
“걷는 동안 사람의 다리에서 에너지를 제거하는 것은 움직이는 차에서 브레이크를 밟는 것과 같이 직관에 반하는 것처럼 들릴 수 있습니다.”라고 최근 박사 인 Michael Shepertycky는 말합니다. 이 연구의 졸업생이자 수석 저자는 "하지만 우리가 걸을 때 근육은 자연적으로 에너지를 제거하고, 우리의 장치는 그렇게하는 데 도움이됩니다."
팀은 다음을 구상합니다. technology—무게가 XNUMXkg을 약간 넘으므로 등산객이 더 먼 거리를 걸을 수 있고 간호사가 장시간 교대 근무를 한 후에도 피곤함을 덜 수 있습니다.
이 연구의 공동 저자이자 기계 및 재료 공학 부교수 인 Qingguo Li는“걷기 및 달리기 경제 개선은 과학적이고 실용적인 영향으로 인해 지난 XNUMX 년 동안 중요한 연구 주제였습니다. "보행은 섬세하고 고도로 최적화 된 프로세스이므로 외골격을 사용하여 보행 효율성을 개선하기가 어렵습니다."
사용자를 지원하는 것 외에도 장치는 제거 된 에너지를 장치의 제어 시스템 및 기타 휴대용 장치에 전원을 공급하는 데 사용할 수있는 전기로 변환합니다. 이 에너지 수확 기능은 먼 곳에서 도보로 이동하는 개인에게 특히 유용하여 휴대 전화 또는 GPS 장치를 충전 할 수 있습니다. 전기 및 컴퓨터 공학 교수이자이 연구의 공동 저자 인 Yan-Fei Liu는 장치의 전력 전자 장치 개발을 이끌었습니다.
팀의 학제 간 접근 방식에는 보행 생체 역학, 생리학, 인간-기계 상호 작용 및 디자인 혁신 요소가 포함되었습니다. 이 연구의 대부분은 인간에서 수행되었습니다. 유동성 Queen 's / Kingston Health Sciences Center 시설 인 Research Centre는 세계적인 수준의 보행 분석 기술을 갖추고 있습니다.