سریع‌تر راه‌رفتن با چکمه‌های آهنین
چکمه‌های رباتیک مجهز به هوش مصنوعی که به اصطلاح اسکلت بیرونی نامیده می‌شوند، برخلاف ظاهر آهنین و سنگین خود می‌توانند کاری کنند که کاربران سریع‌تر از همیشه راه بروند. به‌گزارش ایسنا؛ گروهی از مهندسان دانشگاه استنفورد یک جفت چکمه منحصربه‌فرد ساخته‌اند که می‌تواند با صرف انرژی و تلاش کمتر، شما را سریع‌تر راه ببرد. این چکمه‌های رباتیک بااستفاده‌از یک قاب فیبر کربنی، یک موتور و یک جفت کفش ساخته شده‌اند. این چکمه‌ها در اصل می‌توانند به حرکت پا در افرادی‌که دچار آسیب‌های پا یا مشکلات حرکتی هستند، کمک کند. موتور این چکمه رباتیک، کابل موجود در آن را می‌کشد و پا را خم می‌کند و هنگامی‌که فرد برای راه‌رفتن به زمین فشار می‌آورد، به نیروی وی می‌افزاید و به کاربر در سریع‌تر راه رفتن کمک می‌کند. پاتریک اسلید؛ نویسنده ارشد این مطالعه و پژوهشگر فوق‌دکتری در دانشگاه استنفورد می‌گوید: «یک پیشرفت در کار ما توسعه یک مدل یادگیری ماشینی بود که از داده‌های حسگر قابل‌حمل از اسکلت بیرونی برای تعیین بهترین الگوی کمکی هنگام راه‌رفتن استفاده می‌کند». پژوهشگران می‌گویند: «تابه‌حال استفاده از اکثر دستگاه‌های اسکلت بیرونی به تنظیمات آزمایشگاهی محدود می‌شد و هیچ‌یک از آن‌ها مزایای واقعی را از کاهش انرژی لازم برای راه‌رفتن یا افزایش سرعت راه‌رفتن نشان نداده‌اند. این به‌این‌دلیل‌است‌که طراحی ماهیچه‌ها، تاندون‌ها و اسکلت انسان، بسیار تکامل‌یافته و تخصصی‌ست و حرکت بسیار کارآمدی را برای ما فراهم می‌کنند؛ بنابراین در حقیقت، کمک به راه‌رفتن انسان در واقع بسیار دشوار است. بااین حال، این اسکلت بیرونی که به‌تازگی ساخته شده توانسته است عملکرد بهتر و سریع‌تر راه‌رفتن را برای انسان در شرایط دنیای واقعی نشان دهد». علاوه‌براین، مهندسان این‌دستگاه را به حسگرهای قابل‌حمل برای کمک شخصی و سفارشی مجهز کردند تا بهترین الگوی کمکی را برای هر فرد پیدا کنند. حسگرها عواملی مانند زاویه مچ پا، سرعت مچ پا و گشتاور کمکی اسکلت بیرونی را هنگام راه‌رفتن کاربر کنترل می‌کنند؛ سپس با استفاده از فناوری یادگیری ماشین، مدل این داده‌ها را پردازش می‌کند تا الگویی را که به‌بهترین‌وجه با سبک راه‌رفتن کاربر مطابقت دارد، درک کند و درنهایت تنظیمات دستگاه را براساس آن تنظیم می‌کند. این چکمه‌ها که با باتری کار می‌کنند، فرد را قادر می‌سازند تا از تلاش عضلانی کمتری استفاده کند که منجر به صرفه‌جویی در انرژی مصرفی و افزایش سرعت راه‌رفتن می‌شود. چکمه‌ها در طول آزمایش در فضای باز که شرکت‌کنندگان در حین شروع و توقف مسابقات پیاده‌روی با سرعت‌های مختلف راه می‌رفتند، مزایایی معادل برداشتن و راه‌رفتن با یک کوله پشتی ۱۴کیلوگرمی داشتند. علاوه‌براین؛ سرعت راه‌رفتن کاربران را درمقایسه‌با کفش‌های معمولی نه‌درصد افزایش داد. به‌گفته اسلید و تیمش، مدل چکمه‌های مبتنی‌بر داده می‌تواند همکاری انسان و ربات را در طیف گسترده‌ای از وظایف ازجمله کار در کارخانه، کمک در زندگی روزمره، جراحی و ... بهبود بخشد و بنابراین، این دستگاه پتانسیل بهینه‌سازی تمام این امور را دارد. واکنش رباتیک به حرکات انسان یکی دیگر از کاربردهای واضح این‌است‌که می‌تواند افراد مبتلا به اختلالات حرکتی موقت یا دائمی را مستقل‌تر کند. این وسیله کمکی حتی می‌تواند راه‌رفتن را به یک فعالیت بدنی سبک‌تر برای افراد مسن تبدیل کند. یافته‌های مطالعه حاضر براساس آزمایشاتی‌ست که بر روی افراد سالم انجام شده است. این بدان‌معنی‌ست که تحقیقات بیشتری برای تأئید مزایای این اسکلت بیرونی برای انسان به‌طورکلی و در شرایط مختلف موردنیاز است. الید می‌گوید: «ما برای این مطالعه از افراد جوان و سالم استفاده کردیم تا فواید آن را ارزیابی کنند. این‌امر برای ایمنی در ارزیابی یک دستگاه قبل از کار با جمعیت بالینی معمول است. ما اکنون شروع به مطالعه این می‌کنیم که این دستگاه‌ها چگونه می‌توانند بر تحرک افراد مبتلا به بیماری‌ها و چالش‌های حرکتی مانند افراد مسن یا بیماری‌های عضلانی تأثیر بگذارند».