(A) Schéma des angles de joint et de l'orientation de la plaque hoverboard (vue latérale). (B) Les pieds sont orientés à 45∘∘ vers la gauche de l'hoverboard, correspondant aux conditions A1 et A2. (C) Orientation des pieds dans la condition B. (D) Trajectoire de mouvement dans le plan x-y d'un participant représentatif #9 dans la condition A2. La couleur de la ligne (du rouge au bleu) indique l'heure. Les lignes grises indiquent les lignes de but que les participants devaient franchir. Crédit :Rapports scientifiques (2022). DOI :10.1038/s41598-022-08291-0
Les chercheurs en ingénierie ont un conseil simple pour les personnes qui apprennent à faire du hoverboard :tout est dans les chevilles.
Une expérience utilisant des caméras et des capteurs sophistiqués attachés à des cyclistes débutants a révélé que les mouvements de la cheville, et non les mouvements du genou ou de la hanche, sont la clé pour comprendre les appareils de plus en plus populaires.
"Ceux qui ont appris plus vite et ont mieux performé avaient fortement adopté une stratégie de cheville, ce qui signifie qu'ils contrôlaient leur mouvement de cheville en activant ou en co-activant les muscles qui les entourent", a déclaré Arash Arami, professeur de génie mécanique et mécatronique à l'Université de Waterloo. et auteur principal d'une nouvelle étude.
Les hoverboards ont un moteur et deux roues reliées par une plate-forme. Les cyclistes dirigent et s'équilibrent avec leurs pieds, bien que certains modèles soient auto-équilibrés.
Alors que les nouveaux cyclistes seraient avisés de se concentrer sur le mouvement de la cheville, l'étude menée par des chercheurs au Canada, au Royaume-Uni et au Japon a également montré que le système nerveux central semble en quelque sorte connaître la meilleure stratégie à utiliser.
Après une courte séance de familiarisation, les volontaires s'appuyaient principalement sur les mouvements de la cheville quelques minutes après avoir manœuvré les hoverboards d'avant en arrière en utilisant trois positions de pied différentes.
"Le processus d'apprentissage de la conduite d'un hoverboard est en grande partie inconscient", a déclaré Arami. "Ce qui est intéressant, c'est que notre système nerveux central peut généralement le comprendre sans beaucoup d'instructions, alors allez-y doucement et profitez de la balade."
Les chercheurs pensent que le mouvement de la cheville est principalement utilisé pour apprendre à rouler, car ce sont les articulations les plus proches de la planche, les primates apprennent généralement mieux avec leurs mains et leurs pieds, et le système nerveux central essaie souvent de minimiser l'effort musculaire.
Les chercheurs ont utilisé les hoverboards comme outil pour étudier comment le système nerveux central, y compris les réseaux neuronaux du cerveau et de la moelle épinière, contrôle les mouvements humains.
Les résultats ont des implications pour la conception de plateformes d'entraînement à l'équilibre pour les personnes âgées à risque de chutes et les survivants d'un AVC dans les cliniques de réadaptation. Ils pourraient également aider à la conception de hoverboards et d'appareils similaires, tels que des snowboards.
Les chercheurs sont finalement intéressés par l'utilisation de la technologie pour développer des systèmes robotiques d'assistance et de réadaptation afin de permettre aux personnes handicapées de retrouver le mouvement.
"Les hoverboards, aussi simples qu'ils paraissent, nous aident à comprendre comment nous contrôlons nos membres inférieurs et à approfondir notre compréhension du contrôle moteur humain", a déclaré Arami.
Arami et Mohammad Shushtari, auteur principal et titulaire d'un doctorat. candidat à Waterloo, a collaboré avec des ingénieurs de NTT Communication Science Laboratories au Japon et de l'Imperial College of Science, Technology and Medicine au Royaume-Uni.
Un article sur leur travail, "Balance strategy in hoverboard control", paraît dans la revue Scientific Reports. Plus de 500 000 hoverboards rappelés après incendies, brûlures
