إطار خارجي يستخدم تخزين الطاقة والتحكم بها لمساعدة دفع الكاحل

يعتبر الدفع المتناظر للكاحل حجر الزاوية للمشي البشري الفعال. توفر مرخيات الكاحل معظم العمل الميكانيكي لانتقال خطوة إلى أخرى، ويتم تقديم جزء كبير من هذا العمل عبر الارتداد المرن من وتر أكيليس - مما يجعله فعالاً للغاية. على الرغم من أن مرخيات الكاحل تلعب دوراً مركزياً في الدفع، ودعم وزن الجسم، وبدء التأرجح أثناء المشي، فإن القليل من الأجهزة المساعدة ركزت على مساعدة دوران الكاحل. كان هدفنا هو تطوير إطار خارجي محمول للكاحل مستوحى من الآليات المرنة السلبية التي تلعب دوراً أثناء المشي في مجمع وتر أكيليس - ثلاثي الرؤوس البشري. كانت التحدي هو استخدام نوابض متوازية لتوفير المساعدة الميكانيكية لمفصل الكاحل خلال مرحلة الوقوف ولكن للسماح بدوران الكاحل بحرية أثناء مرحلة التأرجح. لتحقيق ذلك، قمنا بتطوير 'قابض ذكي' يمكنه التفاعل والانفصال عن نابض متوازي بناءً فقط على حالة حركة الكاحل. النظام سلبي تمامًا - لا يحتوي على محركات أو إلكترونيات أو مصدر طاقة خارجي. يمكن استخدام هذا الإطار الخارجي 'الحيادي للطاقة' لاستعادة التماثل وتقليل نفقات الطاقة الأيضية للمشي لدى السكان الذين يعانون من ضعف مرخيات الكاحل (مثل: السكتة الدماغية، إصابات الحبل الشوكي، التقدم في العمر).