Đại học Mỹ phát minh khung xương robot giúp con người đi bộ nhanh như bay

Chạy bộ nhanh như bay nhưng ít tốn sức lực chỉ có thể xuất hiện trong những bộ phim viễn tưởng cách đây 20 – 30 năm về trước nhưng giờ đây, mọi thứ đã khác. Mới đây, các nhà nghiên cứu của Đại học Stanford đã phát minh ra một bộ xương robot được lắp đặt bên ngoài, sử dụng công nghệ cơ học để điều chỉnh theo sải chân của người sử dụng. Điều này giúp những người bị hạn chế về khả năng vận động chân đi lại một cách dễ dàng hơn.

Bộ xương robot được lắp đặt bên ngoài khuỷu chân này giống như một chiếc ủng cơ khí hóa, nhẹ và cho phép người sử dụng hoạt động, di chuyển thoải mái hơn, nhanh hơn thông thường trong khi không tiêu tốn quá nhiều sức lực cơ thể.

Đáng mừng thay, nó được tạo ra từ những vật liệu rẻ tiền, các cảm biến rẻ tiền nên chi phí hoàn thiện cực kỳ thấp. Một mô tơ và một bộ điều khiển Raspberry Pi kích thước nhỏ hoạt động nhờ được cung cấp năng lượng bởi một bộ pin gắn xung quanh thắt lưng. Các cảm biến được giấu kín bên trong để đo được lực, sải chân và tốc độ chuyển động của người sử dụng.

Tất cả dữ liệu về quá trình hoạt động sẽ được truyền đến ECU, sau đó ECU sẽ điều chỉnh thiết bị để nâng chỉnh giá đỡ, các trục tác dụng lực ở mắt cá chân để thay thế một số chức năng của cơ bắp chân và hỗ trợ người sử dụng nảy chân khỏi mặt đất để thực hiện các bước đi đều.

Điều này giúp người sử dụng sản phẩm này đi bộ được nhanh hơn và quan trọng hơn hết là không tốn nhiều sức lực. Chỉ mất khoảng một giờ đồng hồ để mô hình này có thể hỗ trợ người đeo nhờ học hỏi thói quen liên tục từ các cảm biến. Xương robot này cũng có thể thích ứng theo thời gian khi bước đi của người sử dụng thay đổi.

So với việc đi bộ hằng ngày, thiết bị này đã giúp tăng thêm 9 % tốc độ di chuyển và giảm đến 17 % năng lượng tiêu thụ của cơ thể so với quá trình đi bộ một cách tự nhiên. So với các thiết bị khác trên máy chạy bộ, bộ xương robot này được tạo ra để giảm gấp đôi sự vận động của cơ thể. Ngoài ra, việc tiết kiệm sức lực cũng như tăng tốc độ đi bộ cũng giúp cho người sử dụng cảm thấy thoải mái hơn khi di chuyển hằng ngày.

Đây không phải là sản phẩm đầu tiên có mặt trên thị trường hiện tại. Trước đây các bổ xương hỗ trợ cũng đã xuất hiện rất nhiều tuy nhiên nó có kích thước và trọng lượng khá cồng kềnh nên thường chỉ được sử dụng trong phạm vi giới hạn như trong phòng thí nghiệm, trên máy chạy bộ,… đi kèm với mức giá đắt đỏ. Bộ xương robot của nhóm nghiên cứu đại học Stanford có kích thước nhỏ gọn, trọng lượng nhẹ hơn các sản phẩm khác từng xuất hiện trước đây. Quan trọng hơn hết là giá thành thấp và đặc biệt dễ sử dụng.

Theo các nhà nghiên cứu đến từ Đại học Stanford, đây là lần đầu tiên mà một bộ xương robot lắp đặt bên ngoài có khả năng tiết kiệm năng lượng cho con người trong các tình huống thực tế. Các nhà nghiên cứu tin rằng nó cho phép những người cao tuổi bị hạn chế về khả năng vận động hoặc những người bị tổn thương cơ bắp chân có thể đi lại một cách dễ dàng hơn.

Có thể thấy với sự phát triển của khoa học công nghệ cơ khí động lực ngày nay, các mô hình máy móc hỗ trợ con người ngày càng được hiện đại và tân tiến hơn. Điều đó giúp hỗ trợ cho những người có khuyết điểm cơ thể cũng như những người mong muốn bứt phá giới hạn bản thân trong điều kiện thực tế.

Hi vọng rằng, sản phẩm của các nhà nghiên cứu đến từ Đại học Standford sẽ mau chóng được hoàn thiện tuyệt đối và được giới thiệu ra thị trường. Điều này sẽ góp phần hỗ trợ vận động của rất nhiều người có cơ thể không được vẹn toàn trên toàn thế giới.

• Xem thêm các bài viết chuyên mục Khám phá