Denna Smart Exosuit kan bäras av de främsta responderna i framtiden

Iron Man's metalldräkt kan vara i stånd att flyga och komma packad med otaliga futuristiska prylar, men det kommer aldrig att hända. En ironclad 225 pound exosuit är inte extern praktisk när man anser att den amerikanska mannen eller kvinnan väger mellan 196 och 168 pund, enligt CDC. En flygande, granatlanseringsdräkt är inte så bra om du inte kan lyfta huvudet.

Därför har två forskargrupper hörts på jobbet och utvecklat en anpassningsbar exosuit som väger en bråkdel av fictional outfit Tony Stark. Dräkten kombinerar tygkomponenter med batteridriven rör för att bilda ett system som väger knappt 20 kilo (9 kilo). Jämfört med Ironman kostym är dess möjligheter lite mindre serietidning - mer om att driva gränserna för mänsklig uthållighet i motsats till att välja bort ökenboende vapenhandlare med guidade missiler - men har fortfarande potential att vara banbrytande (det är också verkligt).

David Perry, en personalingenjör vid Harvard University och medförfattare av studien som utvecklade denna robotdräkt, berättar Omvänd Det kan hjälpa soldater som marscherar genom robust terräng, hjälper brandmän som bär tunga laster, eller till och med hjälper äldre människor som har problem med att gå på grund av störningar som Parkinsons sjukdom, samtidigt som de är minimalt påträngande.

"När du går med systemet börjar det blekna in i bakgrunden. Du glömmer nästan att du bär en robot, säger han om exosuiten som presenterades vid IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA) i maj 2018. "Du är påminnad så snart den är avstängd, men utan hjälp hjälper du plötsligt att du går i sand."

Att göra exosuits till en verklighet

Klädseln binder textilmaterialet till användarens midja, lår och kalvar. Dessa komponenter är fästa på ett batteri inuti en ryggsäck som driver de ställdon som ger motorstöd till de ovan nämnda kroppsdelarna. Perry och hans team körde ett fälttest i samarbete med Army Research Labs som hade soldater passar upp med exosuiten och går igenom en 12 mil långa landsbygdskurs, vilket visar att deras system inte bara var begränsat till labinställningar.

Detta kompletterades sedan med en andra studie som publicerades i Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation (JNER), vilket optimerade hur mycket ström exosuiten levererar vid vissa tillfällen. Denna uppgradering mäter hur mycket kraft bäraren utövar och hur de rör sig för att ge anpassad hjälp till varje enskild person som bär på kostymen. Tanken är att ge dig utbrott av energi när du behöver dem mest.

"Personaliseringsmetoden som föreslogs i detta dokument var avsedd för att maximera mängden assistans som levererades till varje bärare med hänsyn till individuellt gångmönster, närmare bestämt maximera mekanisk kraft som levereras till bärarens fotled under tryck," förklarar Sangjun Lee, första författare av både ICRA och JNER studier och Harvard Ph.D. Kandidat.

Studien fann att den här metoden minskade den metaboliska kostnaden - eller mängden kalorier som brändes - att gå i ungefär 15 procent jämfört med att gå utan exosuit på. Enligt The American Council of Exercise brinner en 120 pund person cirka 11,4 kalorier per minut, så om de körde en 10-minuters mil skulle de bränna 114 kalorier. Om de skulle göra detsamma med exosuiten som skulle skäras till 97 kalorier. Det verkar inte som en stor skillnad, men designen är där Perry och Lee arbetar.

Vem använder Exosuits

För närvarande har de mest använda exosuiterna implementerats i fabriker för att hjälpa arbetare med långa och mödosamma skift, ett exempel är EksoVest som används på Ford fabriker. Dessa är styva och används oftast för överordnade uppgifter för att hjälpa arbetarna att hålla sina armar upp utan att anstränga sina axlar eller ryggar. Men det här är uppenbarligen en ganska stor begränsning vad gäller vad du kan göra när du bär den. ICRA och JNER studier, däremot, ger en kostym som är obehaglig för att de första respondenterna enkelt klarar sig med sina vanliga uniformer.

ReWalk - ett robotföretag som är inriktat på rehabilitering - tar en medicinsk version av exosutet genom kliniska prövningar. I framtiden hoppas Perry att samarbeta med militärfokuserade företag för att ge dem den här tekniken på fältet.

"Det här är definitivt en spännande och trovärdig framtid. Systemet som framhävs i vårt papper är utformat för att göra promenader lättare, så föreställ dig att räddningsarbetare och brandmän får hjälp medan de bär tunga laster uppför trappor och ut till personer som behöver hjälp, säger han. "Det finns fortfarande mycket att lära och förbättra, men ReWalk tar de första kommersialiseringsstegen nu med vårt medicinska system, och ytterligare applikationer är inte för långt bakom."

Om exklusioner som detta även kan minska kaloriförbrukningen med kvart överst, kunde vi se en framtid där yrkesverksamma som har intensiva fysiskt krävande jobb måste bära dem. Brandmän kan vara nästa Iron Men.