211service.com
Nākotnes valkājamie piederumi: viedie legingi mēra skrējēju muskuļu nogurumu
Valkājamas ierīces maina to, kā cilvēki domā par savu dzīvi un dzīvesveidu. Viedie pulksteņi maina to, kā mēs mijiedarbojamies viens ar otru, aktivitāšu izsekotāji maina to, kā mēs vingrojam, un valkājamas kameras maina atmiņas raksturu.
Tātad, ko mēs varam sagaidīt no nākamās valkājamo elektronisko ierīču paaudzes?
Šodien mēs saņemam sava veida atbildi, pateicoties Rodžera Ribasa Manero un viņa biedru darbam Londonas King’s College. Viņi ir izstrādājuši valkājamu ierīci, kas mēra muskuļu nogurumu tādu aktivitāšu kā skriešanas laikā, pirmo reizi tas ir bijis iespējams ārpus laboratorijas.
Muskuļu nogurumu vienmēr ir bijis grūti izmērīt vairāku iemeslu dēļ. Sākumā visjutīgākā metode ietver smalkas stieples ievietošanu muskulī, lai izmērītu nervu elektrisko stimulāciju un noteiktu spēku, ko muskuļi var iedarboties. Muskulim nogurstot, šis spēks samazinās, tāpat kā elektriskais signāls.
Ir arī cita, elastīgāka pieeja. Tas ir paredzēts, lai izmantotu elektrodus uz ādas virsmas, lai uzraudzītu zemāk esošo nervu elektrisko aktivitāti. Šīs metodes problēma ir tāda, ka elektrodi ir rūpīgi jānovieto, un tas ir grūti cilvēkiem, kuri nav medicīniski apmācīti.
Taču neviena no metodēm nav ideāla muskuļu noguruma mērīšanai parastos apstākļos, jo šīs ierīces var maksāt desmitiem tūkstošu dolāru un jebkurā gadījumā tās nevar izmantot ārpus laboratorijas.
Tagad Ribas Manero un co ir izstrādājuši ievērojami lētāku un elastīgāku alternatīvu. Viņu ideja ir izšūt parastus skrējēju legingus ar elektrodiem un shēmām, kas savienojas ar portatīvo Arduino mikroprocesoru. Pēc tam tiek apkopoti un analizēti elektriskās stimulācijas dati.
Šī shēma ir dubultā šūta zigzaga veidā, lai to varētu izstiepties. Un visu ierīci darbina 7,5 voltu uzlādējams akumulators.
Tas sniedz ievērojamas priekšrocības lietotājiem, kas nav pieredzējuši. Izšūtais ķēdes raksts nodrošina, ka legingi automātiski novieto elektrodus pareizajās anatomiskajās vietās, kad tie tiek valkāti. Tāpēc lietotājam nav nepieciešama medicīniskā pieredze, lai tos novietotu. Un shēma ir salīdzinoši lēta un viegli ražojama.
Komanda ir pielāgojusi legingus, aicinot divus skrējējus tos valkāt, skrienot piecus kilometrus garos maršrutos pa trim dažādiem segumiem — asfalta trasi, vieglatlētikas trasi un smilšu trasi. Legingi fiksēja muskuļu darbību visā garumā.
Rezultāti rada interesantu lasīšanu. Dati skaidri parāda, kā skrējēja kāju muskuļi sāk strādāt intensīvāk, ātri nogurst pēc minūtes vai divām un pēc tam iegūst otro elpu, pirms atkal nogurst. Tomēr šis nogurums ātri notiek uz smiltīm, retāk uz asfalta un vismazāk vieglatlētikas trasē.
Tas ir sagaidāms, jo smilšu nestabilitāte apgrūtina skriešanu. Taču šī ir pirmā reize, kad šāds eksperiments tiek veikts brīvā dabā. Un tam ir potenciāls mainīt veidu, kā sportisti analizē savu skriešanas veidu.
Ikviens skrējējs cer sacensties bez traumām, taču muskuļu nogurums to padara daudz ticamāku. Tātad veids, kā izmērīt un atklāt nogurumu reāllaikā, var būtiski ietekmēt treniņu metodes un skriešanas paņēmienus. [Dati] liecina, ka skriešana pa smiltīm palielina iespējamību ciest no RRI, salīdzinot ar asfalta un vieglatlētikas trases segumiem, saka Ribas Manero un uzņēmums.
Turklāt labāka izpratne par to, kā muskuļi pieliek spēku, varētu palīdzēt izstrādāt labākas biomehāniskās protēzes un izprast divkāju robotu jaudas pieprasījumu.
Un tas varētu uzsākt jaunu valkājamo tehnoloģiju ēru, kas pārrauga ne tikai cilvēka soļu skaitu, bet arī muskuļus, kas tiek noslogoti procesā, un to nogurumu. Tāpēc viedie legingi varētu būt nākamā lielā valkājamā tehnoloģija.
Atsauce: arxiv.org/abs/1602.04841 : Valkājama izšūta muskuļu aktivitātes noteikšanas ierīce cilvēka augšstilbai