Queen's Engineering araştırmacıları tarafından tasarlanan ve yürüme verimliliğini artıran bir dış iskelet, önde gelen akademik dergide yer alan yeni bir çalışmanın konusu oldu Bilim.
Yürüme bilimi, kullanıcıların daha az enerji harcayarak daha fazla yürümesine olanak tanıyan benzersiz bir dış iskeletin yardımıyla bir sonraki büyük adımını atıyor. Queen's Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler Fakültesi'nden çok disiplinli bir ekip tarafından geliştirilen sırt çantasına monte edilen prototip, yürüyüş döngüsünün belirli bir aşamasında enerjiyi ortadan kaldırarak yürümenin metabolik maliyetini azaltıyor. Cihazın geliştirilmesi ve değerlendirilmesine ilişkin ayrıntılar bugün dünyanın önde gelen akademik dergilerinden biri olan Science'da yayınlandı.
Enerji ekleyen veya enerjiyi yürüyüş döngüsünün bir aşamasından diğerine aktaran mevcut dış iskelet teknolojilerinin aksine, bu yeni cihaz, terminal salınım aşaması adı verilen kritik bir anda diz kaslarına yardımcı olan enerjiyi ortadan kaldırarak kullanıcılara yardımcı oluyor.
Yakın zamanda doktora yapan Michael Shepertycky, "Yürüme sırasında bir kişinin bacaklarından enerjinin alınması, hareket halindeki bir arabada frene basmak gibi mantığa aykırı gelebilir" diyor. mezunu ve çalışmanın baş yazarı, "ancak yürürken kaslarımız doğal olarak enerjiyi çeker ve cihazımız da onlara bunu yapmalarında yardımcı olur."
Ekip şunları öngörüyor: teknolojiAğırlığı yarım kilogramın biraz üzerinde olan bu cihaz, yürüyüşçülerin daha uzun mesafeler yürümesine olanak tanıyor veya hemşirelerin uzun bir vardiyadan sonra daha az yorulmasına yardımcı oluyor.
Makine ve Malzeme Mühendisliği Doçenti ve çalışmanın ortak yazarı Qingguo Li, "Yürüme ve koşma ekonomisinin iyileştirilmesi, bilimsel ve pratik sonuçları nedeniyle son yirmi yıldır önemli bir araştırma konusu olmuştur" diyor. "Yürümek hassas ve son derece optimize edilmiş bir süreç, bu da yürüme verimliliğini artırmak için dış iskeletlerin kullanılmasını zorlaştırıyor."
Cihaz, kullanıcıya yardımcı olmanın yanı sıra, çıkarılan enerjiyi, cihazın kontrol sistemine ve diğer taşınabilir cihazlara güç sağlamak için kullanılabilecek elektriğe dönüştürür. Bu enerji toplama yeteneği, özellikle uzak yerlerde yaya olarak seyahat eden kişiler için cep telefonlarını veya GPS cihazlarını şarj etmelerine olanak tanıyarak yararlı olabilir. Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Profesörü ve çalışmanın ortak yazarı Yan-Fei Liu, cihazın güç elektroniğinin geliştirilmesine öncülük etti.
Ekibin disiplinler arası yaklaşımı yürüme biyomekaniği, fizyoloji, insan-makine etkileşimleri ve tasarım yeniliği unsurlarını içeriyordu. Bu araştırmanın büyük bir kısmı İnsan Hareketlilik Araştırma Merkezi, birinci sınıf yürüyüş analizi teknolojisiyle donatılmış bir Queen's/Kingston Sağlık Bilimleri Merkezi tesisi.