Un nuovo peso leggero, l'esoscheletro della caviglia di basso profilo ed economico potrebbe essere ampiamente utilizzato tra le persone anziane, quelli con ridotta forza muscolare della parte inferiore della gamba e lavoratori il cui lavoro richiede una camminata o una corsa sostanziali.

Sviluppato dagli ingegneri meccanici Vanderbilt, si ritiene che il dispositivo sia il primo esoscheletro per caviglia che potrebbe essere indossato sotto i vestiti senza limitare il movimento. Non richiede componenti aggiuntivi come batterie o attuatori portati sulla schiena o in vita.

Lo studio, pubblicato online da Transazioni IEEE su sistemi neurali e ingegneria della riabilitazione , si basa su un concetto di esoscheletro della caviglia di successo e ampiamente citato da altri ricercatori nel 2015.

"Abbiamo mostrato come un esoscheletro della caviglia non potenziato potrebbe essere riprogettato per adattarsi sotto i vestiti e dentro/sotto le scarpe in modo che si integri più perfettamente nella vita quotidiana, " ha detto Matt Yandell, un dottorato di ricerca in ingegneria meccanica studente e autore principale dello studio.

In un significativo avanzamento del design, il team ha inventato un meccanismo di frizione a frizione non alimentato che si adatta sotto il piede o la scarpa e non è più spesso di una tipica soletta di una scarpa. Il dispositivo completo, che include un manicotto con gambo morbido e una molla di assistenza, pesa poco più di un chilo.

L'esoscheletro della caviglia non alimentato costa meno di $ 100 da fabbricare, senza considerare la progettazione ottimizzata per la produzione e le economie di scala.

"Il nostro design è leggero, basso profilo, calmatevi, non utilizza motore o batterie, è a basso costo di produzione, e si adatta naturalmente alle diverse velocità di camminata per aiutare i muscoli della caviglia, " ha detto Karl Zelik, assistente professore di ingegneria meccanica e autore senior dello studio.

Zelik presenterà questo lavoro la prossima settimana alla conferenza della Wearable Robotics Association a Phoenix, Arizona.

Le potenziali applicazioni sono ampie, dall'aiutare le persone anziane a rimanere attive all'assistere gli escursionisti ricreativi, escursionisti o corridori, Egli ha detto.

"Potrebbe anche aiutare a ridurre l'affaticamento nelle occupazioni che comportano molto camminare, come addetti alle poste e magazzinieri, e soldati in campo, " ha detto Zelik.

Giosuè Tacca, BE'18, è anche coautore. Ora è uno studente laureato presso il Dipartimento di Fisiologia Integrativa dell'Università del Colorado-Boulder. Anche molti altri studenti universitari di ingegneria Vanderbilt hanno contribuito alla progettazione del dispositivo e ai test pilota.