Gli esseri umani adottano istintivamente l'andatura che richiede la minor quantità di energia date le condizioni di deambulazione. Senza rendersene conto, modifichiamo costantemente il nostro ritmo, lunghezza della falcata e sollevamento del piede. Ma potremmo giocare consapevolmente con questi parametri per influenzare il nostro dispendio energetico?

I ricercatori del laboratorio di biorobotica dell'EPFL hanno studiato otto parametri dell'andatura per sviluppare un sofisticato programma software che utilizza un avatar per prevedere quanta energia le persone usano quando camminano a seconda del loro stile di camminata. Questa ricerca è stata pubblicata in Rapporti scientifici . Salman Faraji, il co-autore principale, ha dedicato un'intera sezione della sua tesi a questo argomento.

L'avatar, un torso dotato di due gambe e piedi, può essere configurato liberamente. Gli utenti inseriscono altezza e peso e possono quindi impostare la velocità di camminata, distanza tra i loro piedi (lunghezza del passo e larghezza del passo), e sollevamento del piede, insieme all'inclinazione sia del busto che del suolo. Possono anche aggiungere massa e simulare l'effetto di essere spinti o tirati in diverse parti del corpo. Il numero di calorie bruciate e il consumo energetico vengono visualizzati in tempo reale ogni volta che vengono modificati i parametri.

Realizzare esoscheletri personalizzati

Questo software pionieristico si è basato su una serie di esperimenti che compaiono nella letteratura recente, e offre un numero enorme di potenziali applicazioni, specialmente in ambito medico. "Il software potrebbe essere utilizzato per selezionare il miglior design per un esoscheletro o una protesi personalizzata al fine di ridurre lo sforzo dell'utente. Con un esoscheletro indossabile, Per esempio, potremmo ottimizzare la posizione della batteria e degli attuatori, o determinare il modello di camminata ideale per la velocità preferita dell'utente, ", afferma la coautrice Amy Wu. Il software potrebbe persino determinare dove dovrebbe essere indossato uno zaino per ridurre al minimo il dispendio energetico. "Se, d'altra parte, il tuo obiettivo è bruciare calorie, il software potrebbe essere utilizzato per trovare una serie di movimenti con un alto costo metabolico."

Il software è stato creato in un laboratorio di robotica e inizialmente era destinato a studiare la meccanica dell'andatura umana da utilizzare nei robot umanoidi. "Il modo in cui camminano gli umani è estremamente complesso. Il livello di controllo richiesto è una grande sfida per i robot umanoidi, che spesso non lo fanno bene, " dice Faraji. "Abbiamo molta strada da fare prima di capire veramente tutti i parametri che entrano nell'essere umano, locomozione di animali e robot".