Aquestes botes “Iron Man del món real” em van donar una primavera robòtica al meu pas

Aquestes botes “Iron Man del món real” em van donar una primavera robòtica al meu pas

El futur de l’assistència per caminar potser no prové d’un bastó o d’un marc per caminar, sinó d’un parell de botes d’exoesquelet robòtic.

Aquesta és la visió dels investigadors del Laboratori de Biomecatrònica de la Universitat de Stanford, que han desenvolupat el seu primer exoesquelet sense lligams dissenyat per donar a la gent un impuls motoritzat al seu pas mentre camina. He vingut a Stanford per CNET’s Quin futur sèrie de vídeos per posar en pràctica els exoesquelets (literalment) i veure si la meva marxa ràpida es pot potenciar, a l’estil de superheroi.

Patrick Slade, l’estudiós postdoctoral darrere del disseny de l’exosquelet, m’ha donat molta esperança en aquest sentit.

Un primer pla de l’exoesquelet portàtil del turmell, desenvolupat pel Laboratori de Biomecatrònica de la Universitat de Stanford.

Kurt Hickman/Universitat de Stanford

“Aquest és l’Iron Man del món real”, diu. “Bàsicament és una sabata motoritzada… En substituir la funció del panxell per un motor, realment podem donar un impuls al teu pas i ajudar-te a caminar amb més facilitat i més rapidesa”.

L’exoesquelet s’adapta al vostre peu amb una sabata normal (encara que una altra equipada amb sensors), que s’uneix al vedell mitjançant una abraçadora i cables de fibra de carboni. Mentre camines, un motor darrere del panxell enrotlla un cable connectat a la sabata, cosa que us permet empènyer el terra amb més facilitat.

Però el secret afegit d’aquest exoesquelet és que aprèn com camines, com més temps el portes. Un sistema d’aprenentatge automàtic integrat a cada bota rep l’entrada dels sensors de l’exosquelet per entendre com es mou el turmell i quan el peu entra en contacte amb el terra. A continuació, adapta el motor i la potència per personalitzar l’elevació a la vostra marxa.

Una imatge d'un arnès de pit buit i tirants de cames suspesos sobre una cinta de córrer dins d'un laboratori que permet als investigadors provar la marxa en un entorn controlat.

Aquest “emulador d’exoesquelet” permet als investigadors de Stanford executar proves de moviment utilitzant diferents paràmetres sense haver de construir exoesquelets individuals per provar cada canvi de disseny.

John Kim/CNET

Aquest sistema d’aprenentatge automàtic es va desenvolupar amb l’ajuda d'”emuladors d’exoesquelet” al Laboratori de Biomecatrònica. Aquests sistemes són essencialment exoesquelets grans instal·lats de manera permanent sobre cintes de córrer al laboratori, cosa que permet als investigadors provar diferents iteracions de disseny, sense haver de construir prototips físicament.

“Podeu pensar en això com un sistema de realitat virtual per a les cames”, diu Steve Collins, professor associat d’enginyeria mecànica a Stanford i responsable del laboratori. “Programem al dispositiu que creiem que pot ajudar a una persona, posem l’emulador, senten com seria caminar amb aquest dispositiu. I després si ajuda… afinem el disseny. Si no ho fa. t, llavors ho abandonem i provem alguna cosa nova”.

Però fer proves en un laboratori és una cosa, fer proves al món real és un joc de pilota completament diferent. Vaig sortir al campus de Stanford amb Patrick Slade per posar a prova les botes exo. Després de posar-me les sabates, posar-me les corretges de les cames i enganxar la bateria al voltant de la meva cintura, estava a punt per marxar.

Una dona es troba fora sobre l'herba amb dues botes robòtiques d'exoesquelet

Provant les botes d’exoesquelet al campus de la Universitat de Stanford.

John Kim/CNET

En només dos o tres passos, vaig poder sentir com els motors de les meves cames s’engranaven i començaven a empènyer-me del terra. Em sentia menys com Iron Man (encara sense sortir a l’espai) i molt més com si hi hagués un robot que controlava els meus peus.

No hi havia dubte que vaig tenir una molla al meu pas. Però el problema d’acostumar-se a aquests exoesquelets no va ser amb la màquina, sinó amb mi. El meu cervell ho va fer més difícil del que pensava. De la mateixa manera que estirar un múscul de la cama pot fer-te canviar inconscientment la teva manera de caminar mentre ajustes la teva marxa per compensar-ho, les meves cames i el meu cervell no sabien què fer d’aquesta nova assistència sobtada. Vaig començar a caminar una mica com un robot. Em vaig sentir com Jack Donaghy a 30 Rock quan de sobte s’oblida de com moure’s com una persona normal.

Segons Patrick Slade, tot i que l’exoesquelet s’aprèn ràpidament, els humans triguen més temps. Els pacients i els subjectes de prova normalment reben formació al laboratori, i els seus cossos i cervells solen tardar unes hores a adaptar-se a l’assistència. Vaig estar corrent això en menys d’una hora.

Tot i així, vaig poder sentir absolutament la diferència. I el canvi més gran va arribar quan vaig apagar les botes. De sobte, les meves cames se sentien com un pes mort, com si m’hagués tret d’una piscina i hagués passat de l’ingràvid a sentir tota la força de la gravetat.

Provant aquests prototips en l’espai d’una tarda, vaig fer una ullada real a fins a quin punt aquesta investigació podria marcar la diferència. Slade i l’equip esperen que aquest tipus de dispositius d’assistència (wearables d’alta tecnologia que s’adapten als usuaris) puguin ajudar els pacients grans o aquells amb dificultats per caminar a obtenir nous nivells de mobilitat que s’adaptin perfectament a les seves necessitats.

Per veure els exoesquelets en acció, consulteu l’episodi d’aquesta setmana de What the Future, a la part superior d’aquest article.

Leave a Comment