בניסויים עם 11 אנשים בעלי יכולת גוף, האלגוריתם האנושי-ב-לולאה כביכול לקח כשעה לייעל את שלד האקוסו, ואחר כך צמצם את כמות האנרגיות שמשתתפים בכדי ללכת בכ -24 אחוזים בממוצע, אמרו. חברת צוות המחקר רחל ג'קסון, חוקרת פוסט-דוקטורט במחלקה להנדסת מכונות באוניברסיטת קרנגי מלון (CMU).
"גודל ההפחתה היה די מדהים", אמר ג'קסון ל- Live Science.
ג'קסון ועמיתיה, בראשות סטיבן קולינס, פרופסור חבר להנדסת מכונות ב- CMU, וחואנג'ואן ג'אנג, לשעבר מ- CMU וכיום פרופסור באוניברסיטת ננקאי בסין, פרסמו היום (22 ביוני) את תוצאות המחקר שלהם באינטרנט (22 ביוני). מדע.
עומס מואר הוא בהחלט מושך, אך שלד-גזע אישי המותאם אישית יכול גם להגדיל את המרחק שאדם יכול להיות מסוגל ללכת, וזה יכול אפילו לעזור לאנשים לרוץ מהר יותר, אמר ג'קסון.
אנשים עם ליקויים גופניים, כמו אלה שעברו אירוע מוחי, פגיעה נוירולוגית או קטיעה, עשויים לממש יתרונות גם כן, אמר ג'קסון. שלד-גזע מותאם אישית יכול להקל על ההליכה בצורה קלה או קלה מכפי שהיה לפני קטיעה או פציעה, אמרה.
בעבר, הפחתת האנרגיה הממוצעת הגדולה ביותר שהושגה על ידי צוותי מחקר אחרים הייתה 14.5 אחוזים, תוך שימוש בכמות שלד-קרסול מותאמת ידנית שנלבשו על שתי רגליהם, ו -22.8 אחוזים, באמצעות אקזוט שפעל בשני הירכיים ובשני הקרסוליים באמצעות הגדרות שתוכנתו מראש.
אולם האלגוריתם של ה- CMU האנושי ב- Loop ביצע ביצועים טובים יותר, והוא לא הסתמך על תכנות מראש.
"האלגוריתם הזה היה כל כך טוב שהוא הצליח לגלות אסטרטגיית סיוע להפחתת עלויות אנרגיה באמצעות מכשיר אחד בלבד", אמר ג'קסון. "זה היה די מגניב."
האתגר עם שלדי-גזע הוא שלמרות שהם נועדו לסייע לאדם, הם יכולים להכשיל תנועה, אמר ג'קסון. בתור התחלה, כל מכשיר מגיע עם משקל משלו, שנע בין כמה אונקיות לכמה קילוגרמים, והמשתמש צריך לשאת במשקל הזה. שלדי exos נועדו גם להפעיל כוח על חלקים מסוימים בגוף, אך אם עיתוי הכוח אינו פעיל, ייתכן שיהיה על האדם להשתמש יותר אנרגיה כדי לזוז, אמר ג'קסון. וזה פרודוקטיבי.
בשלב האופטימיזציה של המחקר האחרון, כל אחד מהמשתתפים לבש שלד מוחם בקרסול וכן מסכה שנועדה למדוד רמות חמצן ופחמן דו חמצני (CO2). מדדים אלה מתייחסים לכמות האנרגיה שמבזבז האדם. כאשר כל אחד הלך על הליכון בקצב קבוע, שלד הגז החלים מערך של דפוסי סיוע שונים על הקרסוליים והבהונות.
דפוסים אלה היו שילוב של מתי הכוח הופעל וכמות הכוח. לדוגמה, ניתן להפעיל כוחות בשלב מוקדם של העמידה (כאשר העקב פוגע לראשונה באדמה), באמצע העמידה (כאשר כף הרגל שטוחה) או באיחור במצב (כאשר הרגל התגלגלה עד הבוהן). במהלך שינויים אלה בתנוחות, ניתן להפעיל כמות גדולה יותר או קטנה יותר של כוח.
האלגוריתם בדק את תגובות המשתתפים ל 32 דפוסים שונים, שהשתנו כל 2 דקות. לאחר מכן, הוא נמדד האם התבנית מקלה או קשה יותר על האדם ללכת.
בסוף המפגש שנמשך רק יותר משעה, האלגוריתם ייצר דפוס סיוע ייחודי המותאם לכל אחד ואחת.
ג'קסון אמר כי "מבחינת הצורה הכללית של הדפוסים, הייתה שונות גדולה המדברת על החשיבות של התאמה אישית של אסטרטגיות אלה לכל אדם, במקום להחיל את אותו הדבר על כולם."
היא הוסיפה כי יתכן שהמכשיר עבד טוב לא רק בגלל שהוא "לימוד", אלא גם מכיוון שהוא שינה את דפוס הסיוע, האדם שהשתמש בו למד גם הוא.
ג'קסון אמר כי "אנו חושבים שזה מכריח אנשים לחקור דרכים שונות לתאם את ההליכה שלהם כדי ליצור אינטראקציה טובה יותר עם המכשיר". זה עוזר להדריך את האדם כיצד להשתמש במכשיר בצורה הטובה ביותר ולהפיק ממנו את התועלת הגדולה ביותר. "זה רחוב דו כיווני," אמרה.
חברי הצוות האחרים מתכננים לבדוק כיצד ניתן להגדיל את האלגוריתם כדי ליצור שלד-גזע עם שישה מפרקים, המיועד ללבישה על כל החלק התחתון של הגוף.
