L'étudiante diplômée Delaney Miller court sur un tapis roulant à l'aide de l'émulateur d'exosquelette de cheville. Un autre étudiant diplômé Guan Rong Tan contrôle l'émulateur et surveille la démarche et la respiration de Miller. Crédit :Farrin Abbott
La course à pied est un excellent exercice, mais tout le monde ne se sent pas bien en le faisant. Dans l'espoir de stimuler l'activité physique et éventuellement de créer un nouveau mode de transport, les ingénieurs de l'Université de Stanford étudient des dispositifs que les gens pourraient attacher à leurs jambes pour faciliter la course.
Dans des expériences avec des systèmes motorisés qui imitent de tels dispositifs, appelés émulateurs d'exosquelette, les chercheurs ont étudié deux modes différents d'assistance à la course :l'assistance motorisée et l'assistance à ressort. Les résultats, publié le 25 mars dans Robotique scientifique , étaient surprenants.
Le simple fait de porter une plate-forme d'exosquelette qui a été éteinte a augmenté le coût énergétique de la course, ce qui rend 13% plus difficile que de courir sans l'exosquelette. Cependant, les expériences ont indiqué que, s'il est convenablement alimenté par un moteur, l'exosquelette a réduit le coût énergétique de fonctionnement, ce qui le rend 15 % plus facile que de courir sans l'exosquelette et 25 % plus facile que de courir avec l'exosquelette éteint.
En revanche, l'étude a suggéré que si l'exosquelette était alimenté pour imiter un ressort, il y avait toujours une augmentation de la demande d'énergie, ce qui rend 11% plus difficile que l'exécution sans exosquelette et seulement 2% plus facile que l'exosquelette non alimenté.
"Quand les gens courent, leurs jambes se comportent un peu comme un ressort, nous avons donc été très surpris que l'assistance de type ressort ne soit pas efficace, " a déclaré Steve Collins, professeur agrégé de génie mécanique à Stanford et auteur principal de l'article. "Nous avons tous une intuition sur la façon dont nous courons ou marchons, mais même les plus grands scientifiques découvrent encore comment le corps humain nous permet de nous déplacer efficacement. C'est pourquoi des expériences comme celles-ci sont si importantes."
Si les conceptions futures pouvaient réduire le coût énergétique du port de l'exosquelette, les coureurs peuvent tirer un petit avantage d'une assistance semblable à un ressort à la cheville, qui devrait être moins cher que les alternatives motorisées.
