Pesquisadores revelam dica para usuários de hoverboards

(A) Esquema dos ângulos das juntas e orientação da placa do hoverboard (vista lateral). (B) Os pés estão orientados 45∘∘ à esquerda do hoverboard, correspondendo às condições A1 e A2. (C) Orientação dos pés na condição B. (D) Trajetória de movimento no plano x-y de um participante representativo #9 na condição A2. A cor da linha (de vermelho a azul) indica a hora. As linhas cinza indicam as linhas de gol que os participantes tiveram que cruzar. Crédito:Relatórios Científicos (2022). DOI:10.1038/s41598-022-08291-0

Pesquisadores de engenharia têm alguns conselhos simples para quem está aprendendo a andar de hoverboard:está tudo nos tornozelos.
Um experimento usando câmeras e sensores sofisticados acoplados a ciclistas iniciantes revelou que os movimentos do tornozelo, e não os movimentos do joelho ou do quadril, são a chave para entender os dispositivos cada vez mais populares.

“Aqueles que aprenderam mais rápido e tiveram melhor desempenho adotaram fortemente uma estratégia de tornozelo, o que significa que eles controlavam o movimento do tornozelo ativando ou coativando os músculos ao seu redor”, disse Arash Arami, professor de engenharia mecânica e mecatrônica da Universidade de Waterloo. e autor sênior de um novo estudo.

Hoverboards têm um motor e duas rodas conectadas por uma plataforma. Os pilotos dirigem e se equilibram com os pés, embora alguns modelos sejam auto-equilibrados.

Enquanto os novos ciclistas deveriam se concentrar no movimento do tornozelo, o estudo de pesquisadores do Canadá, Reino Unido e Japão também mostrou que o sistema nervoso central de alguma forma parece saber a melhor estratégia a ser usada.

Após uma curta sessão de familiarização, os voluntários contaram principalmente com os movimentos do tornozelo em poucos minutos de manobras de hoverboards para frente e para trás usando três posições diferentes dos pés.

"O processo de aprender a andar de hoverboard é em grande parte subconsciente", disse Arami. “Curiosamente, nosso sistema nervoso central geralmente pode descobrir sem muita instrução, então vá com calma e aproveite o passeio”.

Os pesquisadores teorizam que o movimento do tornozelo é usado principalmente para aprender a andar porque são as articulações mais próximas da prancha, os primatas geralmente aprendem melhor com as mãos e os pés, e o sistema nervoso central geralmente tenta minimizar o esforço muscular.

Os pesquisadores usaram hoverboards como uma ferramenta para investigar como o sistema nervoso central, incluindo as redes neurais no cérebro e na medula espinhal, controla o movimento humano.

Os resultados têm implicações para o projeto de plataformas para treinamento de equilíbrio para idosos em risco de quedas e sobreviventes de acidente vascular cerebral em clínicas de reabilitação. Eles também podem ajudar no design de hoverboards e dispositivos semelhantes, como snowboards.

Os pesquisadores estão interessados em usar a tecnologia para desenvolver sistemas robóticos assistivos e de reabilitação para permitir que pessoas com deficiências recuperem o movimento.

“Os hoverboards, por mais simples que pareçam, nos ajudam a entender como controlamos nossos membros inferiores e aprofundamos nossa compreensão do controle motor humano”, disse Arami.

Arami e Mohammad Shushtari, autor principal e Ph.D. candidato em Waterloo, colaborou com engenheiros do NTT Communication Science Laboratories no Japão e do Imperial College of Science, Technology and Medicine no Reino Unido.

Um artigo sobre o trabalho deles, "Estratégia de equilíbrio no controle do hoverboard", foi publicado na revista Scientific Reports. + Explorar mais