Ascentiz hip exoskeleton during a forward stride in a desert setting.
Conoscenza

Ascentiz AI OmniTerrain: Assistenza all'anca che segue la tua falcata

Prima di acquistare un esoscheletro motorizzato, potresti chiederti che sensazione proverai ad avere dei motori che aiutano le tue gambe. Ti costringeranno a seguire un ritmo fisso, soprattutto quando rallenti o inizi una salita?

La nostra Serie Ascentiz H è progettata per seguire i tuoi movimenti. Questi esoscheletri per anca motorizzati si posizionano intorno alla vita, ai fianchi e alle cosce, dove i loro motori aiutano a muovere le gambe. AI OmniTerrain™, il sistema di controllo del movimento adattivo della serie, regola l'assistenza in base alle variazioni del tuo movimento. Scegli tu il ritmo, con l'aiuto motorizzato per lo sforzo di ogni passo.

H Pro e H Ultra appartengono a questa serie. Questo articolo si concentra su H Ultra, che offre una potenza di picco e una coppia maggiori per camminate e salite impegnative.

Per far sì che questo supporto sembri naturale, non basta rendersi conto che si sta camminando. In un passo, una gamba passa dal sostenere il peso del corpo all'oscillare in avanti. Lungo un percorso, cambiano anche il ritmo e la pendenza. L'assistenza deve seguire entrambi.

Perché la tempistica di un singolo passo è importante?

Segui il tuo piede destro durante un passo completo. Appoggia a terra, rimane piantato mentre il corpo si muove sopra di esso, si solleva da terra e oscilla in avanti per incontrare nuovamente il terreno. La parte con il piede a terra si chiama appoggio; la parte con il piede in aria è oscillazione.

Durante questa sequenza, l'anca svolge un lavoro diverso. Mentre il piede è piantato a terra, i muscoli dell'anca aiutano a sostenere e far avanzare il corpo sopra la gamba. Quando la gamba si porta in avanti, l'anca si flette per portare la coscia in avanti per il successivo appoggio del piede. L'assistenza motorizzata all'anca deve adattarsi a questi compiti in continua evoluzione. Quando l'assistenza aiuta a portare la coscia in avanti nel punto giusto, il motore condivide il lavoro di sollevamento e avanzamento della gamba. Questo è un aiuto utile durante una salita, dove lo stesso movimento si ripete passo dopo passo. Una trazione che continua nel punto sbagliato può dare la sensazione che il dispositivo tiri contro di te. Potresti dover contrarre i muscoli per resistere o accorciare un passo per adattarti. Adattando la forza al tuo movimento il motore aiuta a supportare l'oscillazione della gamba che intendevi eseguire.

Un passo della gamba destra: contatto del piede, appoggio, stacco della punta, oscillazione e contatto successivo.

Gli ingegneri chiamano la posizione all'interno di questo ciclo ripetitivo fase dell'andatura. Risponde a una domanda precisa: dove si trova la gamba nel passo corrente? Per far funzionare quel riferimento temporale, un esoscheletro motorizzato ha bisogno di un modo per leggere il tuo movimento e trasformarlo in comandi motori.

Come si trasforma un movimento di camminata in assistenza motoria?

Questo processo inizia con dei sensori, che forniscono letture sul movimento. Un controller, ovvero il sistema di elaborazione e controllo del dispositivo, interpreta queste letture e invia comandi ai motori. I motori producono quindi forza attraverso i collegamenti del dispositivo e il suo contatto con chi lo indossa.

Il controller trasforma queste letture in decisioni su quando fornire assistenza e quanta forza applicare. All'anca, la forza di rotazione risultante aiuta a muovere la coscia, assumendosi parte del lavoro di portare la gamba in avanti.

Il nostro esoscheletro per anca esamina più da vicino dove agisce questo supporto sul corpo.

Motore per anca e collegamento laterale Ascentiz H Ultra.

Il controller deve rispondere a due domande diverse:

  • Cosa stai facendo? Il riconoscimento del movimento identifica un'attività, come camminare o salire le scale, per aiutare a determinare il tipo di assistenza necessaria.
  • Dove si trova la tua gamba nella falcata? La stima della fase dell'andatura tiene traccia dei progressi attraverso il movimento, aiutando a posizionare l'assistenza nel punto giusto.
Ciclo di feedback concettuale che collega movimento, rilevamento, controllo e assistenza motoria.La ricerca sugli esoscheletri per l'anca mostra perché stimare la posizione all'interno di un passo è un compito distinto dalla selezione del modello di assistenza dell'attività. Per un camminatore, l'obiettivo pratico è un supporto che risponda sia al movimento della gamba sia al cambiamento del percorso: il ruolo quotidiano dell'assistenza adattiva.

Cosa cambia quando si accelera o si inizia una salita?

Accelerare il passo di camminata lascia meno tempo per ogni passo. Se l'assistenza continuasse a ripetere la tempistica dei passi precedenti, più lenti, si potrebbe già essere a metà di un movimento della gamba prima che arrivi l'aiuto. La tempistica reattiva aiuta il motore a condividere quel movimento mentre sta accadendo, rendendo più facile mantenere il ritmo scelto.

Una salita introduce un altro cambiamento. Le gambe devono aiutare a sollevare il corpo mentre si avanza. Anche a un ritmo simile, camminare in salita è diverso dal camminare in pianura. Un sistema di assistenza efficace deve quindi rispondere sia al movimento eseguito che al suo ritmo.

AI OmniTerrain porta questo approccio adattivo alla nostra serie H. Su H Ultra, riconosce 16 scenari di movimento, tra cui camminata lenta, camminata, scale ed escursionismo in salita. Il sistema regola il supporto al variare del movimento, aiutando con lo sforzo ripetuto di muovere le gambe lungo un percorso che include sia una camminata di avvicinamento che una salita.

H Ultra passa da una modalità di movimento all'altra con un tempo di risposta di 0,2 secondi, consentendo al supporto di cambiare quando si passa da un'attività all'altra. Su un sentiero in salita, questa rapida transizione aiuta a fornire l'assistenza appropriata durante la salita. Descrive il cambio di modalità di movimento; la temporizzazione dell'assistenza all'interno di ogni passo rimane un compito separato.

Inoltre, le persone arrivano allo stesso percorso con diversi schemi di camminata.

La serie H utilizza un modello di intelligenza artificiale addestrato su grandi set di dati che rappresentano utenti e modelli di andatura diversi, inclusi gli anziani. L'addestramento su questa varietà supporta l'obiettivo di riconoscere il tuo movimento mentre cammini al tuo ritmo.

In che modo il controllo adattivo rende utile la potenza di H Ultra?

H Ultra combina l'assistenza reattiva al movimento con 1100 W di potenza di picco e 48 Nm di coppia di picco. La coppia è la forza di rotazione delle articolazioni; la potenza descrive la velocità con cui i motori possono svolgere lavoro meccanico. Queste capacità aiutano i motori a condividere i movimenti impegnativi delle gambe, inclusi i passi ripetuti in salita.

Anche la connessione fisica è importante. I motori per l'anca della serie H forniscono assistenza tramite collegamenti laterali fissati alle cosce. Quando questi motori aiutano a muovere le gambe, condividono il lavoro che altrimenti l'utilizzatore fornirebbe tramite lo sforzo muscolare.

Ascentiz H Ultra può ridurre lo sforzo fisico di circa il 40%.

Un percorso a piedi può variare da un approccio facile a una salita prolungata, per poi tornare a un tratto più dolce. H Ultra combina la potenza per facilitare le salite più impegnative con un controllo che segue questi cambiamenti. Puoi impiegare meno energie in salita e conservare più energia per il sentiero che ti aspetta.

Per un'analisi più approfondita dell'hardware alla base di questo supporto, leggi cosa significano 1100 W sul sentiero.

Scopri Ascentiz H Ultra per affrontare le salite con maggiore facilità e ottenere un supporto motorizzato che segue il tuo ritmo, in modo che la salita ti lasci più energia per goderti il percorso.

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