Denne Smart Exosuit kunne bæres af fremtidens første respondere

Iron Man's metallic suit kan være i stand til at flyve og komme fyldt med utallige futuristiske gadgets, men det vil heller aldrig ske. En ironclad 225 pound exosuit er ikke eksternt praktisk, når man overvejer at den amerikanske mand eller kvinde vejer mellem 196 og 168 pund ifølge CDC. En flyvende granatlanceringstragt er ikke alt, hvad der hjælper dig, hvis du ikke kan løfte dit hoved.

Derfor er to hold forskere blevet hørt på arbejdet med at udvikle et brugerdefineret exosuit, der vejer en brøkdel af den fiktive outfit Tony Stark, der går rundt. Dragten kombinerer stofkomponenter med batteridrevne movers for at danne et system, der vejer lige under 20 pund (9 kg). Sammenlignet med Ironman-dragt er dens evner en smule mindre tegneserie - mere om at skubbe grænserne for menneskets udholdenhed i modsætning til at afhente våbenhandlere med ørkenboder med styrede missiler - men har stadig potentialet til at være banebrydende (det er også ægte).

David Perry, en personaleingeniør ved Harvard University og medforfatter af undersøgelsen, der udviklede denne robotdragt, fortæller Inverse Det kan hjælpe soldater, der marcherer gennem forrevne terræn, hjælper brandmænd med tung belastning eller endog hjælper ældre mennesker, der har problemer med at gå på grund af sygdomme som Parkinsons sygdom, samtidig med at de er minimalt påtrængende.

"Når du går med systemet, begynder det at falme ind i baggrunden. Du glemmer næsten, at du har en robot, "siger han om exosuiten, der blev præsenteret i 2018 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA) i maj. "Du bliver mindet så snart den er slukket, og uden hjælp hjælper du pludselig med at du går i sand."

At gøre eksekverer til virkelighed

Pakken binder tekstilmateriale til brugerens talje, lår og kalve. Disse komponenter er fastgjort til et batteri inde i en rygsæk, der driver de aktuatorer, der giver motorstøtte til de førnævnte kropsdele. Perry og hans team løb en felttest i samarbejde med Army Research Labs, der havde soldater til at klare sig med exosuiten og gå gennem en 12-mile langrendsbane, hvilket viste, at deres system ikke kun var begrænset til laboratorieindstillinger.

Dette blev derefter suppleret med et andet studie offentliggjort i Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation (JNER), som optimerede, hvor meget strøm exosuit leverer på bestemte tidspunkter. Denne opgradering måler, hvor meget kraft brugeren udøver, og hvordan de bevæger sig for at yde brugerdefineret assistance til de enkelte, der bærer jakkesætet. Ideen er at give dig sprængninger af energi, når du har brug for dem mest.

"Den personaliseringsmetode, der blev foreslået i dette papir, havde til formål at maksimere mængden af ​​bistand, der blev leveret til hver bærer med hensyn til det individuelle vandringsmønster, mere specifikt at maksimere mekanisk kraft, der blev leveret til bærerens ankelledder under push off", forklarer Sangjun Lee, første forfatter af både ICRA og JNER studier og Harvard Ph.D. Kandidat.

Undersøgelsen fandt denne metode reduceret den metaboliske pris - eller mængden af ​​brændte kalorier - at gå med omkring 15 procent sammenlignet med at gå uden eksosuiten.Ifølge The American Council of Exercise brænder en 120 pund person omkring 11,4 kalorier pr. Minut, så hvis de kørte en 10-minutters mil, ville de brænde 114 kalorier. Hvis de ville gøre det samme med exosuiten, der ville blive skåret ned til 97 kalorier. Det ser ikke ud som en stor forskel, men designet er, hvor Perry og Lee arbejde skinner.

Hvem bruger Exosuits

I øjeblikket er de mest anvendte exosuits blevet implementeret i fabrikker for at hjælpe arbejdere med lange og besværlige skift, et eksempel er EksoVest brugt på Ford fabrikker. Disse er stive og bruges mest til overheadopgaver for at hjælpe arbejdstagerne med at holde deres arme op uden at anspore deres skuldre eller ryg. Men det er selvfølgelig en ret stor begrænsning for så vidt som hvad du kan gøre, når du bærer det. ICRA og JNER Undersøgelser giver derimod en dragt, der er nemmelig nok til, at de første respondenter nemt kan bære sammen med deres sædvanlige uniformer.

ReWalk - et robotikfirma med fokus på rehabilitering - tager en medicinsk version af exosuitet gennem kliniske forsøg. I fremtiden håber Perry at samarbejde med militærfokuserede virksomheder for at give dem denne teknologi på området.

"Dette er helt sikkert en spændende og sandsynlig fremtid. Systemet fremhævet i vores papir er designet til at gøre gangen lettere, så forestil redningsarbejdere og brandmænd at få hjælp, mens de bærer store belastninger op ad trappen og ud til folk, der har brug for hjælp, "siger han. "Der er stadig meget at lære og forbedre, men ReWalk tager de første kommercialiseringstrin nu med vores medicinske system, og yderligere applikationer er ikke for langt bagved."

Hvis eksos som dette endda er i stand til at reducere dit kalorieforbrug med kvart, kunne vi se en fremtid, hvor fagfolk, der har intense, fysisk krævende job, skal bære dem. Brandmænd kunne være de næste jernmænd.