تکنولوژی
شلوارهای رباتیک راه رفتن و دویدن را برای سالمندان با ۱۸٪ مصرف انرژی کمتر آسان‌تر می‌کنند
تحقیقات اخیر دانشگاه فنی مونیخ (TUM) به توسعه شلوارهای رباتیکی انجامیده که به افراد مسن و افرادی با محدودیت حرکتی کمک می‌کنند تا به طور مؤثرتری راه روند و دویدن و راهپیمایی را با مصرف کمتر انرژی انجام دهند. این سیستم به نام WalkON به شکلی سبک و کم‌حجم طراحی شده و برای کمک به خم‌شدگی مفصل ران طراحی شده است. نتایج پژوهش با کاهش هزینه متابولیکی تا ۱۸٪ برای جوانان و ۱۰.۴۸٪ برای سالمندان حاکی از توانایی این فناوری در بهبود رفاه فیزیکی و استقلال حرکتی است.
برخی از پیشرفت‌های اخیر فناوری بر کمک به حرکت محدود در افراد مسن و افرادی با ناتوانی‌های جسمی متمرکز شده‌اند. یکی از این نوآوری‌ها در دانشگاه فنی مونیخ (TUM) رخ داده است، جایی که محققان شلوارهای رباتیکی را توسعه داده‌اند که به افراد کمک می‌کنند تا به راحتی و با صرف انرژی کمتری راه بروند. محققان مدعی‌اند که کاربران نه تنها می‌توانند با این شلوارها به آرامی راه بروند، بلکه می‌توانند بدوند. وقتی یک فرد جوان ۵۰۰ متر بالای تپه‌ای با کمک شلوارهای رباتیک راه می‌رود، انرژی مصرفی – که به آن هزینه متابولیکی گفته می‌شود – ۱۸٪ کمتر از راه رفتن بدون کمک است. شلوار WalkON یک شلوار رباتیک نرم است که توسط پروفسور لورنسیو مازیا از TUM توسعه یافته است. هدف این سیستم بهبود کارآیی راه رفتن برای افراد مسن با کمک به خم‌شدگی مفصل ران است. این سیستم با طراحی بند خفیف و کم‌حجم، با استفاده از یک کنترلر بر اساس حرکات طبیعی پا، به طور خودکار به حرکت پا کمک می‌کند. در ارزیابی اولیه، تحقیقاتی بر روی افراد جوان در یک مسیر سخت ۵۰۰ متری انجام شد و نتایج با گروهی از افراد مسن در یک مسیر مسطح ۴۰۰ متری تأیید شد. بهبودهایی که در طی این پژوهش‌ها مشاهده شد، شامل کاهش هزینه متابولیکی حمل‌ونقل تا ۱۷.۷۹٪ برای جوانان در هنگام راهپیمایی بالای تپه بود. سیستم سرعت حرکت فرد را شناسایی می‌کند و به وزن نسبی پاها تطبیق می‌یابد و پشتیبانی فردی ارائه می‌دهد. شلوارهای هوشمند رباتیکی نیاز به تنظیمات قبلی ندارند و می‌توانند در عرض چند دقیقه آماده استفاده شوند: واقعاً به‌صورت plug-and-play (پلاگ اند پلی) هستند. مطالعه منتشر شده در Nature Machine Intelligence ادعا می‌کند که شرکت‌کنندگان کنترل بالایی را بر حرکات ارادی خود گزارش کرده‌اند (میانگین امتیاز خودگزارش‌دهی ۶.۲۰ از ۷ در مقیاس لیکرت). به طور مشابه، سالمندان هزینه متابولیک خود را در هنگام استفاده از WalkON در راه رفتن بر روی زمین صاف، ۱۰.۴۸٪ کاهش داده و همچنان حس قوی از کنترل حرکت (میانگین امتیاز ۶.۰۹ از ۷) را حفظ کردند. این یافته‌ها بر توانایی دستگاه‌های کمکی پوشیدنی در بهبود کارآیی راه رفتن در فضای باز تأکید می‌کنند و به پتانسیل‌های امیدوارکننده در ارتقای رفاه بدنی و پیشرفت حرکت، به ویژه در مراحل پایانی زندگی اشاره می‌کنند. پروفسور مازیا از TUM بیان کرد که راه رفتن به افراد کمک می‌کند تا متابولیسم خود را بهبود بخشند، که به نوبه خود می‌تواند اثر مثبتی بر بیماری‌شان داشته باشد. استفاده طولانی‌تر و بیشتر کاربران از این فناوری آنان را متحرک‌تر و مستقل‌تر می‌کند که به نوبه خود می‌تواند بر بهبود کیفیت زندگی آنان تأثیر مثبت داشته باشد. هنگامی که دانشجوی دکترا انریکا ترکومی از حالت ایستاده به راه رفتن عبور کرد، دو تاندون مصنوعی نازک که از ران به کمربند می‌رفتند به طور همزمان کشیده شدند و بار قسمت خم‌کننده مفصل ران را کاهش دادند. یک دستگاه اندازه‌گیر به تاندون‌ها وصل شده است که زاویه و سرعت مفصل ران را تعیین می‌کند. این دستگاه در موقعیت انتقال به مرحله تاب راه رفتن، سیگنالی به موتورها می‌فرستد.
