Um novo peso leve, exoesqueleto de tornozelo de baixo perfil e barato pode ser amplamente utilizado entre pessoas idosas, aqueles com força muscular da perna prejudicada e trabalhadores cujos trabalhos requerem uma caminhada ou corrida substancial.

Desenvolvido por engenheiros mecânicos Vanderbilt, acredita-se que o dispositivo seja o primeiro exoesqueleto de tornozelo que pode ser usado sob a roupa sem restringir o movimento. Não requer componentes adicionais, como baterias ou atuadores carregados nas costas ou na cintura.

O estudo, publicado online por Transações IEEE em Sistemas Neurais e Engenharia de Reabilitação , baseia-se em um conceito de exoesqueleto de tornozelo bem-sucedido e amplamente citado por outros pesquisadores em 2015.

"Mostramos como um exoesqueleto de tornozelo sem energia pode ser redesenhado para caber sob as roupas e dentro / sob os sapatos, de forma que se integre perfeitamente à vida diária, "disse Matt Yandell, um Ph.D. em engenharia mecânica. aluno e autor principal do estudo.

Em um avanço significativo de design, a equipe inventou um mecanismo de embreagem de fricção sem motor que se encaixa sob o pé ou sapato e não é mais grosso do que uma palmilha de sapato comum. O dispositivo completo, que inclui uma manga de haste macia e mola auxiliar, pesa pouco mais de meio quilo.

O exoesqueleto do tornozelo sem motor custa menos de US $ 100 para fabricar, sem levar em consideração o design otimizado para fabricação e economias de escala.

"Nosso design é leve, discreto, quieto, não usa motor ou baterias, é de baixo custo de fabricação, e se adapta naturalmente a diferentes velocidades de caminhada para auxiliar os músculos do tornozelo, "disse Karl Zelik, professor assistente de engenharia mecânica e autor sênior do estudo.

Zelik apresentará este trabalho na próxima semana na Conferência da Wearable Robotics Association em Phoenix, Arizona.

As aplicações potenciais são amplas, desde ajudar pessoas idosas a se manterem ativas até auxiliar caminhantes recreativos, caminhantes ou corredores, ele disse.

"Também pode ajudar a reduzir a fadiga em ocupações que envolvem muitas caminhadas, como trabalhadores dos correios e depósitos, e soldados em campo, "Zelik disse.

Joshua Tacca, BE'18, também é co-autor. Ele agora é um estudante de graduação no Departamento de Fisiologia Integrativa da Universidade de Colorado-Boulder. Vários outros alunos de graduação em engenharia da Vanderbilt também contribuíram para o design do dispositivo e o teste piloto.