Када је Цонор Валсх био дипломски студент на МИТ-у, глумио је тестни пилот за програм свог егзоскелета професора. Снажни, крути уређај био је изазов за ношење и рад са њим, због начина на који је морао да се повеже са телом, приморавши корисниково тело да усклади структуру уређаја, а не обрнуто.
На крају се Валсх преселио на Харвард и започео сопствено истраживање егзосуита. Али имао је смисла радити на меким, флексибилним системима како би се помогло кретање. Након пет година рада, његова одела помогла су шетачима да се ефикасније крећу 20 до 25 процената, показало је недавно његово истраживање, објављено у часопису Сциенце Роботицс .
"Приступ који заузимамо и гомила других група такође почињу да предузимају, да ли можете да пружите малу до умерену помоћ, али кроз веома лагану и не ограничавајућу платформу?", Каже Валсх.
Апарат је заснован на каблу који помаже у кретању два различита зглоба, глежња и кука. Корисник носи појас око струка, а каишеви се протежу од овог каишева до нараменица око сваког телета. Кабл се креће од пете до ременице на телету, а затим иде до малог мотора. (За сада је задржао мотор и извор напајања на другом месту, као начин да поједностави студију.)
Жироскопски сензори монтирани на ноге шаљу податке у микроконтролер, који тумачи корак шетача и укључује мотор у одговарајуће време. Док се мотор окреће у каблу, повлачи се за пету, помажући кораку (названом плантарна флексија). Ремен за струк служи у две сврхе; дјелује као подршка, тако да теле не мора подносити велики притисак, али нуди и помоћ зглобу кука, јер се сила из ременице преноси преко каишева према горе.
Валсх и његови коаутори извршили су апарат на четири различита нивоа снаге да виде шта је најефикасније.
"Главни циљ ове студије био је сагледавање, како повећавамо износ помоћи коју пружамо тој особи ... које врсте одговора видимо од те особе?", Каже Валсх.
Оно што су открили је да, чак и на највишем нивоу асистенције (мерено силом примењеном као проценат телесне тежине, која износи највише 75%), нису видели плато; ефикасност, мерена количином кисеоника коју су учесници користили док су шетали, настављала да расте.
"Оно што његови подаци сугерирају је да, ако наставите да покушавате да додате више помоћи, можда неће постојати граница, без икаквих граница колико можемо да побољшамо километражу човека, ако хоћете", каже Грег Савицки. Савицки такође ради у помоћним егзотикама, као ванредни професор биомедицинског инжењерства на Универзитету у Северној Каролини. Његови уређаји се базирају на малом, лаком крутом егзоскелету - који се понекад покреће, понекад активира опруга - који се уклапа око глежња.
„У нашим истраживањима нашли смо другачији резултат, а то је да се често смањују приноси“, каже он. „Учините добро до одређене тачке помоћи, а затим ако дате превише, ефикасност система човек-машина почиње да опада.“ Претпоставља да је разлика у Валсховој мулти-зглобној архитектури и како оно укључује покрет кука.
И Валсх-ов и Савицкијев рад примењен је на медицинском пољу, помажући жртвама можданог удара, болесницима са мултиплом склерозом или другим повредама и болестима повезаним са старењем да повећају своју покретљивост. Валсх се удружио с РеВалк Роботицс-ом у развоју система за ове апликације. Али постоји и друга важна апликација, која је Валсху помогла да добије ДАРПА финансирање: Војници који теже користе тешку опрему могли би једног дана да користе оваква одела како би им помогли да ходају даље, носе више и осећају мање умора.
Слиједећи оба циља, Валсх је усавршавао текстил, погонске системе и контролере како би таква одијела био што реалнији изван лабораторија. „Напредак у овој области долази кроз сарадњу са људима који разумеју људску, физиолошку, биомеханичку и људе који разумеју роботику и технолошки аспект“, каже он. То је интердисциплинарни приступ који садржи дизајн и ергономију, али и биомеханику, софтверски инжењеринг и роботику. Сви ходају мало другачије, па систем мора бити барем дјелимично прилагодљив. А онда је ту и тежина.
„Највећи изазов је густина покретања покретања“, каже Савицки, истичући да постављање батерија и мотора на шетач, уместо на даљину, на оближњи сталак, као што је то урадио Валсх, може умањити ефикасност. Док се технологија батерије и мотора не побољша, свако повећање снаге захтева повећање тежине, што је за сада својствено свим таквим шетачима. "Постоји ово основно правило да ако желите да будете моћнији, морате бити тежи, када су у питању мотори."
