Questa Smart Exosuit potrebbe essere indossata dai primi risponditori del futuro

La tuta metallica di Iron Man potrebbe essere in grado di volare e contenere innumerevoli gadget futuristici, ma non accadrà mai. Un exosuit corazzato da 225 libbre non è minimamente pratico se si considera che l'uomo o la donna americana pesa tra 196 e 168 sterline, secondo il CDC. Una muta volante e lanciagranate non è molto utile se non riesci a sollevare la testa.

Ecco perché due team di ricercatori sono stati ascoltati al lavoro sviluppando una exos personalizzabile che pesa una frazione della tenuta immaginaria che Tony Stark porta in giro. La tuta combina componenti di tessuto con motori a batteria per formare un sistema che pesa poco meno di 20 libbre (9 chilogrammi). Rispetto al costume di Ironman, le sue capacità sono un po 'meno un libro di fumetti - più su come spingere i limiti della resistenza umana che contro i commercianti di armi che abitano nel deserto con missili guidati - ma ha ancora il potenziale per essere rivoluzionario (è anche reale).

David Perry, uno staff engineer presso l'Università di Harvard e coautore dello studio che ha sviluppato questo costume robotico, racconta Inverso può aiutare i soldati a marciare su terreni accidentati, aiutare i vigili del fuoco a trasportare carichi pesanti, o addirittura assistere gli anziani che hanno difficoltà a camminare a causa di disturbi come il morbo di Parkinson, pur essendo minimamente invadenti.

"Quando cammini con il sistema inizia a sfumare sullo sfondo. Quasi dimentichi che stai indossando un robot ", dice a proposito dell'esposizione che è stata presentata alla Conferenza internazionale IEEE sulla robotica e automazione (ICRA) del 2018 a maggio. "Tieni presente che non appena viene spento, e senza l'assistenza ti senti improvvisamente come se stessi camminando nella sabbia."

Fare di Exosuits una realtà

L'abito intreccia il materiale tessile alla vita, alle cosce e ai polpacci dell'utente. Questi componenti sono collegati a una batteria all'interno di uno zaino che alimenta gli attuatori che forniscono supporto motore alle parti del corpo di cui sopra. Perry e il suo team hanno condotto un test sul campo in collaborazione con l'Army Research Labs, che aveva soldati armati con l'exosuit e camminava attraverso un percorso di 12 miglia di sci di fondo, dimostrando che il loro sistema non si limitava solo alle impostazioni di laboratorio.

Questo è stato poi completato da un secondo studio pubblicato nel Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation (JNER), che ha ottimizzato la potenza erogata dalla exosuit in determinati momenti. Questo aggiornamento misura la forza che l'indossatore sta esercitando e il modo in cui si spostano per fornire assistenza personalizzata a ciascun individuo che indossa la tuta. L'idea è di darti esplosioni di energia quando ne hai più bisogno.

"Il metodo di personalizzazione proposto in questo documento aveva lo scopo di massimizzare la quantità di assistenza fornita a ciascun indossatore rispetto al modello individuale di camminata, in particolare, massimizzando la potenza meccanica fornita alle articolazioni della caviglia durante il push off", spiega Sangjun Lee, primo autore sia dell'ICRA che di JNER studi e dottorato di Harvard Candidato.

Lo studio ha trovato che questo metodo ha ridotto il costo metabolico - o la quantità di calorie bruciate - di camminare di circa il 15 percento rispetto al camminare senza l'esosuit. Secondo l'American Council of Exercise, una persona di 120 chili brucia circa 11,4 calorie al minuto, quindi se gestivano un miglio di 10 minuti brucerebbero 114 calorie. Se farebbero lo stesso con l'exosuit che verrebbe ridotto a 97 calorie. Questa non sembra una grande differenza, ma il design è dove il lavoro di Perry e Lee brilla.

Chi sta usando Exosuits

Attualmente, le esosche più utilizzate sono state implementate nelle fabbriche per assistere i lavoratori con turni lunghi e laboriosi, un esempio è l'EksoVest utilizzato nelle fabbriche Ford. Questi sono rigidi e sono principalmente usati per compiti generali per aiutare i lavoratori a tenere le braccia in alto senza sforzare le spalle o la schiena. Ma questo è ovviamente un limite piuttosto importante per ciò che puoi fare quando lo indossi. L'ICRA e JNER studi, al contrario, fornisce un vestito che è agile abbastanza per i primi soccorritori da indossare facilmente con le loro solite divise.

Attualmente, ReWalk - una società di robotica focalizzata sulla riabilitazione - sta prendendo una versione medica della exosuit attraverso prove cliniche. In futuro Perry spera di collaborare con aziende focalizzate sul settore militare per fornire loro questa tecnologia sul campo.

"Questo è sicuramente un futuro emozionante e plausibile. Il sistema evidenziato nel nostro documento è stato progettato per facilitare la camminata, quindi immaginare soccorritori e vigili del fuoco ottenere assistenza mentre trasportano carichi pesanti su per le scale e verso le persone che hanno bisogno di aiuto ", dice. "C'è ancora molto da imparare e migliorare, ma ReWalk sta facendo i primi passi di commercializzazione ora con il nostro sistema medico, e le applicazioni aggiuntive non sono troppo indietro".

Se esosuzioni come questa sono persino in grado di ridurre il consumo calorico di un quarto, potremmo vedere un futuro in cui i professionisti che hanno lavori intensi e fisicamente impegnativi sono tenuti a indossarli. I vigili del fuoco potrebbero essere i prossimi Iron Man.