जब कॉनर वॉल्श MIT में स्नातक छात्र थे, तो उन्होंने अपने प्रोफेसर के एक्सोस्केलेटन कार्यक्रम के लिए एक परीक्षण पायलट के रूप में काम किया। शक्तिशाली, कठोर उपकरण पहनने और उसके साथ काम करने के लिए चुनौतीपूर्ण था, क्योंकि जिस तरह से इसे शरीर के साथ इंटरफेस करना पड़ता था, उपयोगकर्ता के शरीर को डिवाइस की संरचना का अनुपालन करने के लिए मजबूर करता है, बजाय इसके विपरीत।
आखिरकार, वाल्श हार्वर्ड चले गए, और अपना खुद का एक्सोसिट अनुसंधान शुरू किया। लेकिन उन्होंने लोकोमोटिव की सहायता के लिए नरम, व्यवहार्य प्रणालियों पर काम करने के लिए एक बिंदु बनाया। हाल ही में साइंस रोबोटिक्स में प्रकाशित उनके शोध के अनुसार, पांच साल के काम के बाद, उनके सूट ने वॉकरों को 20 से 25 प्रतिशत अधिक कुशलता से आगे बढ़ने में मदद की।
"दृष्टिकोण हम ले रहे हैं, और अन्य समूहों का एक समूह भी लेना शुरू कर रहा है, क्या आप छोटे से मध्यम सहायता दे सकते हैं, लेकिन बहुत हल्के और गैर-प्रतिबंधात्मक मंच के माध्यम से?" वाल्श कहते हैं।
उपकरण एक केबल पर आधारित है, जो दो अलग-अलग जोड़ों, टखने और कूल्हे की गति में सहायता करता है। उपयोगकर्ता कमर के चारों ओर एक हार्नेस पहनता है, और पट्टियाँ इस दोहन से प्रत्येक बछड़े के चारों ओर ब्रेसिज़ तक फैलती हैं। एक केबल एड़ी से लेकर बछड़े तक चरखी तक चलती है, और फिर एक छोटी मोटर से बंद हो जाती है। (अभी तक, उन्होंने अध्ययन को सरल बनाने के तरीके के रूप में, मोटर और पावर स्रोत को कहीं और रखा है।)
पैरों पर लगे गायरोस्कोपिक सेंसर एक माइक्रोकंट्रोलर को डेटा भेजते हैं, जो वॉकर के स्ट्राइड की व्याख्या करता है और उचित समय पर मोटर को लगाता है। के रूप में मोटर केबल में रील करता है, यह एड़ी पर टग करता है, स्टेप को सहायता देता है (जिसे प्लांटर फ्लेक्सन कहा जाता है)। कमर बेल्ट दो उद्देश्यों में कार्य करता है; यह समर्थन के रूप में कार्य करता है, इसलिए बछड़े को अधिक दबाव सहन नहीं करना पड़ता है, लेकिन यह कूल्हे के जोड़ को भी सहायता प्रदान करता है, क्योंकि पुली से बल पट्टियों के माध्यम से ऊपर की ओर स्थानांतरित होता है।
वाल्श और उनके साथियों ने चार अलग-अलग शक्ति स्तरों पर उपकरण चलाए, यह देखने के लिए कि सबसे कुशल क्या था।
वाल्श कहते हैं, "इस अध्ययन का मुख्य लक्ष्य यह था कि हम उस व्यक्ति को सहायता की मात्रा बढ़ाएँ, जो हम व्यक्ति तक पहुँचा रहे हैं ... हम किस प्रकार की प्रतिक्रिया देखते हैं?"
उन्हें जो मिला, वह भी उच्चतम स्तर की सहायता पर (बॉडीवेट के प्रतिशत के रूप में लागू बल द्वारा मापा गया, अधिकतम 75 प्रतिशत), उन्होंने देखा कि कोई पठार नहीं है; दक्षता, जैसा कि चलने के दौरान उपयोग किए जाने वाले प्रतिभागियों द्वारा ऑक्सीजन की मात्रा से मापा जाता है, ऊपर जा रहा है।
ग्रेग सॉविक कहते हैं, "जब उनका डेटा बताता है कि जब आप अधिक सहायता जोड़ने की कोशिश कर रहे हैं, तो कोई सीमा नहीं हो सकती है, कोई सीमा नहीं है कि हम किसी व्यक्ति के गैस लाभ में कितना सुधार कर सकते हैं।" Sawicki उत्तर-कैरोलिना विश्वविद्यालय में बायोमेडिकल इंजीनियरिंग के एसोसिएट प्रोफेसर के रूप में, सहायक-सहायक एक्सोसूट्स चलने में भी काम करता है। उनके उपकरण छोटे, हल्के कठोर एक्सोस्केलेटन पर आधारित होते हैं - कभी-कभी संचालित होते हैं, कभी-कभी एक स्प्रिंग द्वारा कार्य किया जाता है - जो टखने के चारों ओर फिट होता है।
"हमारे अध्ययन में, हमने एक अलग परिणाम पाया, जो यह है कि अक्सर कम रिटर्न होता है, " वे कहते हैं। "आप सहायता के एक निश्चित बिंदु तक अच्छी तरह से करते हैं, और फिर यदि आप बहुत अधिक देते हैं, तो मानव-मशीन की दक्षता कम होने लगती है।" उन्हें संदेह है कि कुछ अंतर वाल्श की बहु-कलात्मक वास्तुकला के कारण है, और कैसे यह कूल्हे की गति को शामिल करता है।
वाल्श और सॉविक दोनों के काम को चिकित्सा क्षेत्र में लागू किया गया है, जिससे स्ट्रोक पीड़ितों, या मल्टीपल स्केलेरोसिस के रोगियों, या अन्य उम्र से संबंधित चोटों और बीमारी को बढ़ाने में मदद मिलती है। वाल्श ने इन अनुप्रयोगों के लिए सिस्टम विकसित करने के लिए रीवॉक रोबोटिक्स के साथ भागीदारी की है। लेकिन एक दूसरा महत्वपूर्ण अनुप्रयोग है, जिसने वाल्श को DARPA फंडिंग प्राप्त करने में मदद की है: भारी गियर वाले सैनिक एक दिन सूट का उपयोग कर सकते हैं जैसे कि उन्हें आगे बढ़ने, अधिक ले जाने और कम थकान का अनुभव करने में मदद करें।
दोनों लक्ष्यों की खोज में, वॉल्श ने वस्त्रों, शोधन प्रणालियों और नियंत्रकों को प्रयोगशाला के बाहर इस तरह के सूट को अधिक यथार्थवादी बनाने के लिए परिष्कृत किया है। "इस क्षेत्र में प्रगति मानव, शरीर विज्ञान, बायोमैकेनिक्स और रोबोटिक्स और प्रौद्योगिकी पहलू को समझने वाले लोगों के साथ सहयोग के माध्यम से आ रही है, " वे कहते हैं। यह एक क्रॉस-डिसिप्लिनरी दृष्टिकोण है, जिसमें डिज़ाइन और एर्गोनॉमिक्स की विशेषता है, लेकिन बायोमैकेनिक्स, सॉफ्टवेयर इंजीनियरिंग और रोबोटिक्स भी हैं। हर कोई थोड़ा अलग चलता है, इसलिए सिस्टम कम से कम आंशिक रूप से अनुकूलन योग्य होना चाहिए। और फिर वजन है।
सविकी कहते हैं, "सबसे बड़ी चुनौती पावर एक्टिविटी की डेंसिटी है।" जब तक बैटरी और मोटर प्रौद्योगिकी में सुधार नहीं होता है, तब तक बिजली में किसी भी वृद्धि के लिए वजन में वृद्धि की आवश्यकता होती है, एक ट्रेडऑफ़ जो अभी के लिए, सभी अन्य वॉकरों में निहित है। "यह मौलिक नियम है कि यदि आप अधिक शक्तिशाली होना चाहते हैं, तो आपको बहुत भारी होना पड़ेगा, जब यह मोटरों की बात आती है।"
