Сапоги-скороходы с искусственным разумом

Сапоги-скороходы с искусственным разумом

28 Apr 2021
22
Прослушать

Неумение быстро ходить может быть разочаровывающим, но это обычная проблема, особенно когда люди стареют. Решить эту проблему может помочь экзоскелет, и инженеры Стэнфордского университета разработали подобное устройство. Это экзоскелетная система, которая надевается на лодыжку, может помочь людям ходить существенно быстрее и при этом тратить меньше энергии. Устройство крепится вокруг голени и позволяет пользователю выбрать предпочитаемую скорость ходьбы. Система приводится в движение небольшими моторами и управляется алгоритмом.

В настоящее время экзоскелет представляет собой прототип, который служит для опробования различных конструкций. Во время ходьбы экзоскелет действует как механическая мышца, прикладывая немного силы к каждому шагу. Трос, который проходит по всей длине задней части экзоскелета, тянет пятку владельца вверх, помогая ему направлять пальцы ноги вниз, когда он отталкивается от земли. Это может увеличить скорость ходьбы пользователя примерно на 40% по сравнению с его обычной скоростью.

Инженеры протестировали ходьбу на нескольких людях с тремя различными режимами экзоскелета: оптимизированным по скорости, оптимизированным по потреблению энергии, и "плацебо-режимом", настроенным на обычную ходьбу.

Алгоритм многократно перенастраивал параметры экзоскелета во время ходьбы по беговой дорожке. Поиск оптимизированного по скорости режима работы занял около 150 циклов настройки и два часа на человека. С режимом, оптимизированным по скорости, участники ходили на 42% быстрее, чем в обычном состоянии. Оптимизированный по скорости режим также снизил расход энергии примерно на 2% на каждый пройденный метр.

Теперь инженеры планируют сконцентрировать будущие версии экзоскелетного эмулятора лодыжки на постоянном снижении энергопотребления при одновременном повышении уровня комфорта.