A boka exoskeleton támogatásának optimalizálása az élethosszig tartó gyalogláshoz

Az idősebb felnőttek nagyobb anyagcserével járnak, mint a fiatalok. Egyre több bizonyíték utal arra, hogy az idősebb felnőttek nagyobb anyagcseréje az alsó lábszár szöveteinek szerkezeti tulajdonságaival függ össze. Az idősebb felnőttek lábának inai jobban alkalmazkodnak, mint a fiatal felnőtteké. Ennek megfelelően az idősebb felnőttek lábinjai egy adott terhelés, például séta és futás hatására jobban megnyúlnak, aminek következtében izmaik rövidebb, kevésbé optimális hosszúságban és nagyobb aktivációban működnek, mint a fiatal felnőtteké. A rövidebb izomhosszúság és több izomaktiválás kevésbé gazdaságos erőtermelést tesz lehetővé. Így a nyomozók a bokára ható passzív merevséget igyekeznek megváltoztatni, a boka külső vázát a bokával párhuzamosan használva, ezáltal lehetővé téve az izmok viszonylag hosszabb hosszúságú működését. Általában az izmok gazdaságosabban termelnek erőt, ha a működési hosszuk nagyobb, mint a normál járás során. A bokához párhuzamosan exoskeleton hozzáadásával a kutatók azt feltételezik, hogy az idősebb felnőttek hosszabb talpi hajlító izomhosszal fognak járni, ezáltal csökken az izomaktivációjuk, következésképpen az egész test anyagcsere-sebessége járás közben.

Ebben a vizsgálatban a kutatók fiatal és idősebb felnőttekkel izolált vádliizom-összehúzódásokat végeznek, míg a vizsgálók lábizmok és inak viselkedését rögzítik egy nem invazív ultrahangszondával, amely a résztvevő bőréhez simul. A kutatók azt is megkérik a résztvevőket, hogy futópadon sétáljanak úgy, hogy a boka exoskeletonja többféle asszisztens értékre van beállítva. A kísérletek során a kutatók számos fiziológiai és biomechanikai mérést végeznek, hogy felmérjék, miért csökkenti a boka optimális exoskeleton profilja a fiatal és idősebb felnőtteknél a járás metabolikus költségeit.