Cztery nogi są lepsze od dwóch. Nietypowy wynalazek z Chin

Zespół z Southern University of Science and Technology w Shenzhen opracował platformę, która działa jak dodatkowa para kończyn zamocowana za plecami użytkownika. To nie klasyczny egzoszkielet na nogach, ale osobne robotyczne nogi połączone z człowiekiem elastycznym interfejsem i znajdujące się z tyłu. Człowiek utrzymuje równowagę i wybiera trasę, a robot wspiera ruch do przodu i dźwiganie. 

Konstrukcja korzysta z elastycznego sprzężenia o nieliniowej sztywności między użytkownikiem a robotem. Przy lżejszym obciążeniu połączenie pozostaje bardziej "sztywne", co ułatwia synchronizację kroków. Gdy rośnie ciężar, układ staje się bardziej podatny, dzięki czemu robot może lepiej pochłaniać siły i przejmować większą część pracy związanej z transportem.

Mniejsze obciążenie i większa sprawność

W próbach badacze sprawdzili, ile wysiłku kosztuje marsz z obciążeniem. Przy ładunku 44,09 funta (ok. 20 kg) zużycie energii metabolicznej spadło o ok. 35 proc. w porównaniu z chodzeniem bez wsparcia. Jednocześnie nacisk na stopę zmniejszył się o ok. 52 proc., co wskazuje, że część ciężaru i obciążeń przejęły robotyczne nogi. 

Autorzy opisują, że robotyczne nogi potrafiły podtrzymywać ponad połowę przenoszonego ciężaru, zachowując przy tym naturalny wzorzec chodu. System korzysta z planowania trajektorii ruchu i sterowania, aby dopasować się do prędkości oraz kierunku marszu użytkownika i utrzymać stabilny ruch w różnych warunkach. 

Design "centaura"

W badaniach zwrócono też uwagę na stabilność podczas marszu z obciążeniem. Zmienność szerokości kroku zmalała, a sposób chodzenia pozostał zbliżony do chodu bez dodatkowego ciężaru. Według zespołu takie rozwiązanie może wspierać osoby, które regularnie przenoszą sprzęt, m.in. w zadaniach: 

• logistyki wojskowej, 
• akcji ratowniczych po katastrofach, 
• transportu przemysłowego w terenie nierównym. 

Osobliwy wygląd rozwiązania i poziom zaawansowania sprawiają, że nieprędko trafi ono do masowej produkcji. Może jednak znaleźć zastosowanie w fabrykach i na magazynach oraz sortowniach.