Gyorsabban és kisebb energiaráfordítással járhatunk

A Stanford Egyetem Biomechatronikai Laborjának kutatói hosszú évek munkájával fejlesztették ki azt a járást segítő eszközt, amely a láb mozgását felerősítve gyorsabb járást tesz lehetővé, és kevesebb erőfeszítést igényel. Az efféle, a test munkáját kívülről támogató robotikus eszközt, járógépet leginkább a tudományos-fantasztikus irodalomból, filmekből ismerhetjük, hamarosan azonban a hétköznapokban is felbukkanhat. Azonban, mielőtt legyintenénk, hogy milyen felesleges dologra fordítottak pénzt és energiát, érdemes abba is belegondolni, hogy egy betegségből, balesetből felépüléskor, vagy épp bizonyos munkafolyamatok során mekkora segítséget jelenthet egy ilyen eszköz. 

A Stanford járógépe egy cipőből és az ahhoz kapcsolt, a lábszár mozgását segítő részből áll, és abban különbözik a számtalan másutt fejlesztett efféle eszköztől, hogy személyre szabottan működik, megtanulva a viselője járásstílusát, felismeri benne azokat a pillanatokat, amikor a legnagyobb hatékonysággal járulhat hozzá ehhez a járásstílushoz. A járógépben lévő motor a vádli izomzatával együtt dolgozva minden egyes lépésnél plusz lökést ad, amelyet gépi tanulás útján a viselője egyéni lépéseire szabottan nyújt.

Az eszköz végső célja a mozgásukban korlátozottak segítése, különösen az időseké, akik egy ilyen járógéppel újra tetszésük szerint járkálhatnak. A legújabb eredmények alapján a kutatócsoport úgy véli, pár éven belül már kereskedelmi forgalomba kerülhet az eszközük, amelyet a Nature hasábjain mutattak be a szakemberek.

„Amikor először felveszed a járógépet, szükség van egy kis alkalmazkodásra” – mondta Ava Lakmazaheri a laborban dolgozó végzős hallgató, aki a tesztek során viselte az eszközt. „Azonban már a séta első 15 percében természetessé vált a viselése. A járógéppel sétálva szó szerint úgy érzi az ember, mintha egy plusz rugó segítené minden lépését, és tényleg sokkal könnyebbé teszi a járást.”

Steven Collins docens, a laboratórium és a kutatás vezetője szerint a hasonló járógépek legnagyobb hátránya eddig pont az volt, hogy nem lehetett egyénre szabni őket. Ahhoz, hogy ezen a problémát megoldják, egy nagy laboratóriumi emulátort készítettek, amelyet futópadon alkalmazhattak, számos hallgatón és önkéntesen tesztelve. E tesztek során rengeteg adatot gyűjtöttek össze, amelyeket felhasználtak az utcai használatra készülő eszköznél. A járógép a bokánál kifejtett nyomaték révén, a vádli izmának munkáját részben helyettesítve gyorsítja fel a járást. Amikor valaki először viseli az eszközt, kissé eltérő módozatokon segít, s közben méri a járást. A gépi tanulás segítségével kb. egy órányi járást követően a járógép már a felismert egyéni mintázatnak megfelelő asszisztenciát nyújtja.

A mérések szerint olyan hatása van a járógépnek az ember lépteire, mintha levetne egy 15 kilós hátizsákot. 9 százalékkal gyorsabban járhat vele az ember, miközben 17 százalékkal kevesebb energiát használ el. Ez volt az első alkalom, hogy valós körülmények közt (tehát nem laborban) is energiamegtakarítást eredményezett egy járógép használata.

A kutatók következő feladata az eszköz időseket, betegeket segítő formájának megteremtése lesz, és olyan változatokat is szeretnének készíteni, amelyek például az egyensúlyt javítják, vagy épp csökkentik az ízületek fájdalmat.