Ontdek de centaur robot van SUSTech: een draagbaar systeem dat de belasting bij zware lasten vermindert, ideaal voor militair gebruik en reddingsoperaties.
© SUSTech
Een team onder leiding van professor Fu Chenglong van de Southern University of Science and Technology (SUSTech) heeft een nieuw draagbaar systeem gepresenteerd dat helpt bij het tillen van zware lasten. Dit 'half-mens, half-robot' of 'centaur robot'-ontwerp is gepubliceerd in het gerenommeerde International Journal of Robotics Research. Het apparaat vermindert de belasting tijdens langdurig lopen met gewicht, waardoor het geschikt is voor militair gebruik, reddingsoperaties en alledaagse taken.
In tegenstelling tot traditionele exoskeletten, die parallel aan menselijke benen werken en relatief bescheiden energiebesparingen bieden—ongeveer 10% vergeleken met een gewone rugzak—neemt dit systeem een andere benadering. De robot is niet stijf aan de benen bevestigd, maar functioneert als een apart 'paar ledematen' dat via een speciale elastische interface op de rug met de gebruiker is verbonden. Deze opzet creëert een hybride vierbenig systeem waarbij de mens navigatie en besluitvorming verzorgt, terwijl de robot het gewicht draagt en horizontale tractie biedt.
Een belangrijke innovatie is de elastische koppeling met niet-lineaire stijfheid van het team. Bij lichte lasten blijft het stijf en responsief, maar bij zwaardere lasten wordt het soepeler en absorbeert het krachten. Dit zorgt voor een dynamische scheiding tussen balanceren en krachtondersteuning, waardoor de robot stabiel kan bewegen als een onafhankelijk systeem terwijl hij de mens precies ondersteunt.
Tests hebben indrukwekkende resultaten opgeleverd: bij het dragen van 20 kg (ongeveer 29% van het lichaamsgewicht) verminderde het gebruik van de 'centaur' de netto metabolische kosten met 35% en de voetdruk met 52%. De variabiliteit in stapbreedte nam ook af, en de loopstabiliteit bleek vergelijkbaar met lopen zonder last. Deze ontwikkeling benadrukt hoe de combinatie van verticale gewichtsherverdeling met horizontale tractie de efficiëntie en veiligheid bij zwaar transport aanzienlijk kan verbeteren.