Met dit onderbeen-exoskelet wandel je zeven procent verder voor dezelfde moeite.
Ons eigen bewegingsstelsel werkt dankzij duizenden jaren evolutie uitermate efficiënt. Toch valt er hier en daar nog wat te verbeteren. Onderzoekers ontwikkelen daarom zogenoemde exoskeletten of exopakken om ons eigen spierstelsel nog iets efficiënter te maken. Handig voor bijvoorbeeld militairen, reddingswerkers of avonturiers die grote afstanden te voet moeten afleggen, vaak met een zware rugzak om de schouders.
Onderzoekers van North Carolina State University en Carnegie Mellon University (VS) presenteren deze week in Nature een exoskelet dat rond het onderbeen wordt gedragen. Als de voorvoet de grond raakt, begint een veer uit te rekken, om vervolgens in de afduwfase van de voet die opgeslagen energie terug vrij te geven. De ondersteuning maakt de wandelbeweging zeven procent efficiënter, wat vrij vertaald wil zeggen dat de drager van dit skelet zeven procent verder of sneller kan stappen dan met gewone schoenen aan met dezelfde hoeveelheid energie uit voedsel.
De winst is vergelijkbaar met andere enkelskeletten, maar de grote vooruitgang bij dit exemplaar is dat het volledig werkt op elasticiteit, dus zonder motor of accu. Die hoef je dus niet meer mee te sleuren – want dat kost op zich ook weer energie – en bovendien blijft het exoskelet eindeloos ondersteunen zonder de nood om opgeladen te worden.
Draagbare exoskeletten en ook exopakken zoals deze beloven al enige tijd om gewone mensen bovennatuurlijke krachten te geven. In een achtergrondartikel dat in het volgende nummer van Eos (in de winkel eind april) verschijnt, maken we een stand van zaken op. Wanneer zien we mensen met deze exoskeletten op straat wandelen? We spreken onder andere met de Gentse bewegingswetenschapper Philippe Malcolm, die in 2013 een wereldwijde doorbraak realiseerde door als eerste een exoskelet te maken dat meer winst dan hinder opleverde.
Sindsdien gebruiken andere onderzoekers – waaronder ook de onderzoekers van deze nieuwe Nature-publicatie – zijn onderzoeksgegevens om echte 'draagbare robots' te ontwikkelen. Philippe Malcolm zelf ging in op een vraag van het prestigieuze Wyss Institute aan Harvard University om aan te sluiten bij de onderzoeksgroep die een gemotoriseerd exopak ontwikkelt voor soldaten. Aan de universiteit Gent focussen de collega’s van Philippe Malcolm ondertussen op andere doelgroepen, waaronder zeventigplussers, die dankzij een enkelrobot langer goed te been zouden kunnen blijven.
