گزارش نیویورك تایمز از دستاورد محققان دانشگاه تهران؛

وسیله پوشیدنی كه دویدن را تندتر و آسان تر می كند

وسیله پوشیدنی كه دویدن را تندتر و آسان تر می كند

ایت بال: پژوهشگران دانشگاه تهران نوعی «اسكلت خارجی» اختراع كرده اند كه نیویورك تایمز آنرا «وسیله ای برای تندتر و آسان تر دویدن» معرفی كرده است.


به گزارش ایت بال به نقل از ایسنا، رضوان نصیری و ارژنگ احمدی، دانشجویان دانشكده مهندسی برق و كامپیوتر دانشگاه تهران با هدایت استاد خود، دكتر مجید نیلی احمدآبادی، موفق به اختراع وسیله ای شده اند كه دوندگان با پوشیدن آن می توانند راحت تر بدوند.

نیویورك تایمز در گزارشی در این باره می نویسد: این وسیله ابداعی می تواند بعنوان یك وسیله كمكی سرعت دوندگانی را كه نمی توانند پا به پای حریفان تمرینی خود بدوند یا كسانی كه دویدن را دشوار تصور می كنند، به شكل غیر قابل انتظاری افزایش دهد.

این وسیله بعنوان نوعی پوشش سبك وزن كه دور كمر و ران ها بسته می شود، می تواند كارایی دویدن فرد را حداقل ۸ درصد افزایش دهد و سبب شود كه دویدن راحت تر حس گردد.

پژوهش های اخیر محققان در جهان بر انواع مختلف وسیله ای تمركز دارند كه آنها را «اسكلت های خارجی» (exoskeletons) می نامند. بعضی از این ابزارها از باتری یا سایر منابع انرژی برای فراهم كردن قدرت بیشتر استفاده می نمایند تا ضعف موجود در بدن شخص را برطرف كنند. برخی دیگر به جای افزایش قدرت كاربران صرفاً از هدر رفت انرژی جلوگیری می كنند و ازاین رو عملكرد بدن را بهینه می كنند.

رضوان نصیری دانشجوی دوره تحصیلات تكمیلی دانشكده مهندسی برق و كامپیوتر دانشگاه تهران، هنگام تمرین دو برای كنترل وزن، بر گام های خود متمركز شد و دریافت كه پس از هر بار برخورد پا بر زمین بخشی از انرژی از دست را می رود. این مسئله برای او عجیب نبود. مدت هاست كه متخصصان بیومكانیك دریافته اند كه در هنگام دویدن بخشی از انرژی در عضلات ذخیره شده و بخشی به هدر می رود. اما نصیری به این فكر افتاد كه آیا می توان مقداری از این انرژی هدر رفته را مهار كرد. از نظر او اگر چنین چیزی ممكن باشد، باید پیش از هدر رفت انرژی در لحظه برخورد با زمین بخشی از آن به پای دیگر تزریق شود. از سوی دیگر به علت اهمیت بالای مفصل ران در هنگام دویدن این انتقال انرژی باید در مفصل ران صورت گیرد.

وی آن روز تمرینش را انجام داد و روز بعد به آزمایشگاه دانشكده بازگشت و به كمك سایر دانشجویان آزمایشگاه سیستم های شناختی و استادش كار بر روی این طرح را شروع كرد. آنان اساساً امیدوار بودند كه عضلات مفاصل ران دونده را به گونه ای به یكدیگر مرتبط كنند كه وقتی یك پا حركت رو به جلو را انجام می دهد و به عقب برمی گردد، بتواند انرژی بوجود آمده را به پای دیگری كه رو به جلو حركت می كند، منتقل كند، چیزی كه به صورت طبیعی امكان آن وجود ندارد. این حالت سبب كاهش فشار به عضلات لگن خواهد شد و در نتیجه هنگام دویدن انرژی كمتری مصرف می گردد.
این پژوهشگران برای پیاده سازی این طرح ساختارهای متفاوتی را یك به یك امتحان كردند و سرانجام وسیله ای سبك ساختند كه شامل یك كمربند و دو بند است كه دور كمر و دور ران ها بسته می شوند. این وسیله یك حلقه فلزی هم دارد كه به صورت قوسی در پشت فرد قرار می گیرد كه مانند یك انتقال دهنده انرژی عمل می كند و انرژی را از یك مفصل ران گرفته و آنرا به قسمت دیگری منتقل می كند.

نصیری و همكارانش زیر نظر دكتر مجید نیلی احمدآبادی، رئیس دانشكده، ابتدا این وسیله را روی یك مدل رباتیكی در محیط شبیه سازی آزمودند و نتایج جذابی به دست آوردند و در نهایت روی ۱۰ مرد دونده آنرا آزمایش كردند. آنان از دونده ها خواستند كه به مدت ۱۰ دقیقه روی تردمیل با سرعت ثابت در حدود ۲/۵ متر بر ثانیه با وسیله بدوند و در طول این زمان ها، محققان انرژی مصرفی را اندازه گیری می كردند.




آنان دریافتند كه با این وسیله كارایی دوندگان بیشتر می گردد و هدر رفتن انرژی را حدود ۸ درصد می كاهد. در نتیجه افراد با بستن این وسیله، می توانند طولانی تر، تندتر و راحت تر بدوند.

گزارش نیویورك تایمز از آن حكایت می كند كه این اختراع علاقه و كنجكاوی سایر متخصصان را برانگیخته است، به صورتی كه راجر كرام، استاد پیشكسوت بیومكانیك در دانشگاه كلرادو درباره این وسیله می گوید: «این وسیله، زیبایی خاصی دارد. وسیله ای ساده و زیبا كه هوشمندانه این امكان را برای افراد فراهم می آورد تا از نیروی عضلانی خود با بهینگی بیشتر استفاده كنند».
پژوهشگران دانشگاه تهران همچنان بر روی این وسیله كار می كنند تا ظاهر جذاب تر و كارایی بیشتری داشته باشد. هم اكنون بعضی از شركت های بین المللی علاقه مندی خویش را برای صنعتی سازی این وسیله اعلام نموده اند.




بر مبنای اعلام روابط عمومی دانشگاه تهران، مقاله (Reducing the Energy Cost of Human Running Using an Unpowered Exoskeleton) مربوط به این اختراع در IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering انتشار یافته است.



1397/08/05
14:18:39
5.0 / 5
59
تگهای خبر: شنا , صنعت , كامپیوتر , مدل
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)

تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب
لطفا شما هم نظر دهید
= ۶ بعلاوه ۲
بیلیارد