Datum: 14 oktober 2022

De exoskelet-laarzen op deze foto lijken een blok aan je been. Maar ze maken het lopen gemakkelijker. Ze zijn ontworpen door onderzoekers van de Amerikaanse Stanford-universiteit en passen zich aan aan je loopgedrag om je sneller en efficiënter te laten lopen.

Dit exoskelet moet mensen gaan ondersteunen die fysiek veeleisende banen hebben. Ook kan het mensen helpen met een mobiliteitsbeperking voor wie lopen vermoeiend is en langzaam gaat.

Het enkel-exoskelet bestaat uit hardloopschoen met daaraan een frame van koolstofvezel en aluminium. Dat frame, dat net onder de knie vastzit met klittenband, brengt de krachten over van de motor (het zwarte, cirkelvormige onderdeel achter de kuit). Dit ondersteunt de enkelbeweging tijdens het lopen. Aan de zijkant zitten sensoren die de beweging en positie van de enkel meten. De elektronica net onder de knie ontvangt deze sensordata en gebruikt het om de motor aan te sturen zodat het de exoskelet-laars de loopbeweging zo optimaal mogelijk ondersteunt.

Persoonlijke afstelling

Omdat iedereen een eigen tred heeft en loopsnelheid sterk kan variëren in de loop van een dag, werken exoskeletten het best met een persoonlijke afstelling. Maar hiervoor zijn nu nog lange, uitgebreide labtests nodig. De Stanford-onderzoekers laten in hun publicatie, die woensdag verscheen in Nature, zien dat dit sneller, gemakkelijker en onder reële omstandigheden buiten het lab kan. Ze ontwikkelden een computermodel dat met de sensormetingen tijdens een looptest buiten het lab, in een halfuur de optimale gepersonaliseerde exoskeletafstelling voor een gebruiker kan bepalen. Dat is vier keer sneller dan de meeste optimalisatiemethoden in het lab.

Dankzij deze ‘zevenmijls-robotlaarzen’ liepen mensen gemiddeld 9 procent sneller en kostte het ze 17 procent minder energie dan zonder de ondersteuning. De energiewinst is vergelijkbaar met de winst die je zou hebben als je een rugzak van 9,2 kilo kan afdoen.

Gebruikers dragen wel een batterij van 0,3 kilo om hun middel en de laarzen wegen elk 1,2 kilo. De batterij voorziet de motoren voor een halfuur van stroom. Als je in die tijd geen stopcontact kunt bereiken, dan sleep je dus 2,7 kilo dood gewicht mee – wat je loopefficiëntie waarschijnlijk geen goed doet.

Bron: Met deze moderne zevenmijlslaarzen kun je sneller en efficiënter lopen - NRC