وسیله پوشیدنی که دویدن را تندتر و آسان تر می نماید - مهسان بلاگ

به گزارش خبرنگاران، رضوان نصیری و ارژنگ احمدی، دانشجویان دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر دانشگاه تهران با راهنمایی استاد خود، دکتر مجید نیلی احمدآبادی، موفق به اختراع وسیله ای شده اند که دوندگان با پوشیدن آن می توانند راحت تر بدوند. نیویورک تایمز در گزارشی در این باره می نویسد: این وسیله ابداعی می تواند به عنوان یک وسیله یاریی سرعت دوندگانی را که نمی توانند پا به پای حریفان تمرینی خود بدوند یا کسانی که دویدن را سخت تصور می نمایند، به شکل غیر قابل انتظاری افزایش دهد. این وسیله به عنوان نوعی پوشش سبک وزن که دور کمر و ران ها بسته می شود، می تواند کارایی دویدن فرد را حداقل 8 درصد افزایش دهد و باعث شود که دویدن راحت تر احساس شود. پژوهش های اخیر محققان در دنیا بر انواع مختلف وسیله ای تمرکز دارند که آنها را اسکلت های خارجی (exoskeletons) می نامند. برخی از این ابزارها از باتری یا سایر منابع انرژی برای فراهم کردن قدرت بیشتر استفاده می نمایند تا ضعف موجود در بدن شخص را رفع نمایند. برخی دیگر به جای افزایش قدرت کاربران صرفاً از هدر رفت انرژی جلوگیری می نمایند و بنابراین عملکرد بدن را بهینه می نمایند. رضوان نصیری دانشجوی دوره تحصیلات تکمیلی دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر دانشگاه تهران، هنگام تمرین دو برای کنترل وزن، بر گام های خود متمرکز شد و دریافت که بعد از هر بار برخورد پا بر زمین بخشی از انرژی از دست را می رود. این مسئله برای او عجیب نبود. مدت هاست که متخصصان بیومکانیک دریافته اند که در هنگام دویدن بخشی از انرژی در عضلات ذخیره شده و بخشی به هدر می رود. اما نصیری به این فکر افتاد که آیا می توان مقداری از این انرژی هدر رفته را مهار کرد. از نظر او اگر چنین چیزی ممکن باشد، باید قبل از هدر رفت انرژی در لحظه برخورد با زمین بخشی از آن به پای دیگر تزریق شود. از طرف دیگر به دلیل اهمیت بالای مفصل ران در هنگام دویدن این انتقال انرژی باید در مفصل ران انجام شود. وی آن روز تمرینش را انجام داد و روز بعد به آزمایشگاه دانشکده بازگشت و به یاری سایر دانشجویان آزمایشگاه سیستم های شناختی و استادش کار بر روی این طرح را شروع کرد. آنان اساساً امیدوار بودند که عضلات مفاصل ران دونده را به گونه ای به یکدیگر مرتبط نمایند که وقتی یک پا حرکت رو به جلو را انجام می دهد و به عقب برمی شود، بتواند انرژی ایجاد شده را به پای دیگری که رو به جلو حرکت می نماید، منتقل کند، چیزی که به طور طبیعی امکان آن وجود ندارد. این حالت باعث کاهش فشار به عضلات لگن خواهد شد و در نتیجه هنگام دویدن انرژی کمتری مصرف می شود.

این پژوهشگران برای پیاده سازی این طرح ساختارهای متفاوتی را یک به یک امتحان کردند و انتها وسیله ای سبک ساختند که شامل یک کمربند و دو بند است که دور کمر و دور ران ها بسته می شوند. این وسیله یک حلقه فلزی هم دارد که به صورت قوسی در پشت فرد قرار می گیرد که مانند یک انتقال دهنده انرژی عمل می نماید و انرژی را از یک مفصل ران گرفته و آن را به قسمت دیگری منتقل می نماید. نصیری و همکارانش زیر نظر دکتر مجید نیلی احمدآبادی، رئیس دانشکده، ابتدا این وسیله را روی یک مدل رباتیکی در محیط شبیه سازی آزمودند و نتایج جذابی به دست آوردند و در نهایت روی 10 مرد دونده آن را آزمایش کردند. آنان از دونده ها خواستند که به مدت 10 دقیقه روی تردمیل با سرعت ثابت در حدود 2/5 متر بر ثانیه با وسیله بدوند و در طول این زمان ها، محققان انرژی مصرفی را اندازه گیری می کردند.

آنان دریافتند که با این وسیله کارایی دوندگان بیشتر می شود و هدر رفتن انرژی را حدود 8 درصد کاهش می دهد. در نتیجه افراد با بستن این وسیله، می توانند طولانی تر، تندتر و راحت تر بدوند. گزارش نیویورک تایمز حاکی از آن است که این اختراع علاقه و کنجکاوی سایر متخصصان را برانگیخته است، به طوری که راجر کرام، استاد پیشکسوت بیومکانیک در دانشگاه کلرادو درباره این وسیله می گوید: این وسیله، زیبایی خاصی دارد. وسیله ای ساده و زیبا که هوشمندانه این امکان را برای افراد فراهم می نماید تا از نیروی عضلانی خود با بهینگی بیشتر استفاده نمایند.

پژوهشگران دانشگاه تهران همچنان بر روی این وسیله کار می نمایند تا ظاهر جذاب تر و کارایی بیشتری داشته باشد. هم اکنون برخی از شرکت های بین المللی علاقه مندی خود را برای صنعتی سازی این وسیله اعلام نموده اند.

بر اساس 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 منتشر شده است.

گروه ساختمانی آبان: گروه ساختمانی آبان: بازسازی ساختمان و تعمیرات جزئی و کلی و طراحی ویلا و فضای سبز و روف گاردن، طراحی الاچیق، فروش درب های ضد سرقت را از ما بخواهید.