Nyt lavprofileret ankeleksoskelet passer under tøj til potentiel bred anvendelse

En ny letvægter, lavprofilet og billigt ankeleksoskelet kan bruges i vid udstrækning blandt ældre mennesker, dem med nedsat muskelstyrke i underbenene og arbejdere, hvis job kræver betydelig gang eller løb.

Udviklet af Vanderbilts mekaniske ingeniører, enheden menes at være det første ankeleksoskelet, der kunne bæres under tøj uden at begrænse bevægelsen. Det kræver ikke yderligere komponenter såsom batterier eller aktuatorer båret på ryggen eller taljen.

Studiet, udgivet online af IEEE-transaktioner på neurale systemer og rehabiliteringsteknik , bygger på et succesfuldt og bredt citeret ankeleksoskeletkoncept fra andre forskere i 2015.

"Vi har vist, hvordan et unpowered ankeleksoskelet kunne redesignes til at passe under tøj og indeni/under sko, så det mere problemfrit integreres i dagligdagen, " sagde Matt Yandell, en maskiningeniør Ph.D. studerende og hovedforfatter af undersøgelsen.

I et betydeligt designfremskridt, holdet opfandt en udreven friktionskoblingsmekanisme, der passer under foden eller skoen og ikke er tykkere end en typisk sko-indlægssål. Den komplette enhed, som inkluderer en blød skaftmuffe og hjælpefjeder, vejer lidt over et pund.

Det udrevne ankeleksoskelet koster mindre end $100 at fremstille, uden at tage højde for optimeret design til fremstilling og stordriftsfordele.

"Vores design er let, lav profil, rolige, bruger ingen motor eller batterier, det er billigt at fremstille, og tilpasser sig naturligt til forskellige ganghastigheder for at hjælpe ankelmusklerne, sagde Karl Zelik, adjunkt i maskinteknik og seniorforfatter på undersøgelsen.

Zelik vil præsentere dette arbejde i næste uge på Wearable Robotics Association Conference i Phoenix, Arizona.

De potentielle anvendelser er brede, fra at hjælpe aldrende mennesker med at holde sig aktive til at hjælpe rekreative vandrere, vandrere eller løbere, han sagde.

"Det kan også hjælpe med at reducere træthed i erhverv, der involverer meget gang, såsom post- og lagerarbejdere, og soldater i felten, " sagde Zelik.

Joshua Tacca, BE'18, er også medforfatter. Han er nu kandidatstuderende i Integrative Physiology Department ved University of Colorado-Boulder. Flere andre Vanderbilt bachelor ingeniørstuderende bidrog også til enhedsdesignet og pilottestningen.