Czujnik dostosuje egzoszkielet indywidualnie
fot. Holotron

Czujnik dostosuje egzoszkielet indywidualnie

Egzoszkielet to zazwyczaj pomoc dla osób, które potrzebują rehabilitacji, jednak coraz częściej zdarza się, że wykorzystywany jest do wspomagania ludzkich mięśni, gdy na przykład przenosi się ciężary. Czy to zawsze pomocne i nie wpływa negatywnie na nasz organizm? Naukowcy z Uniwersytetu Wisconsin-Madison i Harvardu postanowili to sprawdzić.

Jak egzoszkielet wpływa na ścięgna?

Zespół badaczy zdecydował się na wykorzystanie ubieralnego czujnika, który miałby zbadać wpływ egzoszkieletu na ścięgno Achillesa i ocenić siłę, jaka jest na niego wywierana.

Założenie egzoszkieletu ma bezpośredni wpływ na biomechanikę człowieka, dlatego też naukowcy postanowili sprawdzić jego oddziaływanie na mięśnie i ścięgna. O ile zastosowanie tego urządzenia w warunkach laboratoryjnych i klinicznych, pod okiem specjalistów oraz czujników, w celu rehabilitacji i odzyskiwania sprawności jest właściwe, o tyle nie wiadomo, jaki wpływ miałoby zastosowanie egzoszkieletu w warunkach domowych.

Badania egzoszkieletu z tensjometrem, źródło: Uniwersytet Wisconsin-Madison
Badania z tensjometrem, źródło: Uniwersytet Wisconsin-Madison

Dlatego też naukowcy postanowili zastosować czujnik w postaci tensjometru fali ścinającej, dzięki któremu możliwe byłoby wykonywanie pomiarów siły ludzkich ścięgien. W zależności od pomiarów wykonanych przez czujnik możliwa jest obserwacja siły, która powinna być użyta przez mechaniczne działanie maszyny.

Jak wyglądały badania?

Badaniom podlegało ośmioro zdrowych i młodych ludzi, którym zainstalowano przenośną formę egzoszkieletu na kostce. Badane osoby miały za zadanie przemieszczać się na bieżni z plecakami o różnej masie oraz na początku bez, a później wyposażeni w sprzęt, którego moc była stosunkowo zmieniana.

Naukowcy w trakcie badania dokonywali pomiarów parametrów biomechanicznych, a także, przy użyciu tensjometru, poziom obciążenia ścięgna Achillesa.

Badania egzoszkieletu z tensjometrem, źródło: Uniwersytet Wisconsin-Madison
Badania z tensjometrem, źródło: Uniwersytet Wisconsin-Madison

U części badanych zastosowanie urządzenia znacząco obniżyło siłę nałożoną na ścięgno, jednak w części przypadku różnica była niezwykle mała, co udowadnia indywidualną zmienność wśród różnych osób.

Badania jednoznacznie pokazują jak istotne jest wykonywanie pomiarów i wpływu na poszczególne osoby, ponieważ reakcje na pomoc w postaci egzoszkieletu są przez ludzi różnie odbierane. Stworzony przez naukowców tensjometr umożliwia więc dostosowanie tego urządzenia do każdej osoby przez dostrojenie kontrolerów.