Asistencia de trabajo negativo variable en el tobillo con un exoesqueleto blando durante la caminata cargada

Sólo recientemente, estudios han demostrado que es posible reducir la tasa metabólica de la caminata sin carga y con carga utilizando exoesqueletos robóticos para el tobillo. Algunos estudios obtuvieron este resultado mediante una alta asistencia de trabajo positivo, mientras que otros combinaron asistencia de trabajo negativa y positiva. No hay consenso sobre la contribución aislada de la asistencia de trabajo negativa. Por lo tanto, el objetivo del presente estudio es examinar el efecto de la variación de la asistencia de trabajo negativo en la articulación del tobillo, manteniendo un nivel fijo de asistencia de trabajo positivo con un exoesqueleto blando multi-articular. Probamos a ocho participantes durante la caminata a 1.5 ms−1 con una mochila de 23 kg. Los participantes usaron una versión del exoesqueleto que asistía la flexión plantar a través de cables Bowden sujetos a una plataforma de actuación externa. En cuatro condiciones activas, proporcionamos diferentes tasas de asistencia de trabajo negativo bilateral en el tobillo del exoesqueleto, que variaron de 0.015 a 0.037 W kg−1, y una tasa fija de asistencia de trabajo positivo de 0.19 W kg−1. Todas las condiciones activas redujeron significativamente la tasa metabólica entre un 11 y un 15 % en comparación con una condición de referencia, donde los participantes usaron el exoesqueleto pero no se proporcionó asistencia. No encontramos un efecto significativo de la asistencia de trabajo negativa. Sin embargo, hubo una tendencia (p = .08) hacia una mayor reducción en la tasa metabólica con el aumento de la asistencia de trabajo negativa, lo que podría explicarse por reducciones observadas en la potencia y el momento de la articulación biológica del tobillo y de la cadera. La tendencia no significativa de aumentar la asistencia de trabajo negativa con las reducciones en la tasa metabólica motiva el valor de realizar más estudios sobre los efectos relativos de la asistencia de trabajo negativa y positiva. Puede haber beneficios en variar el trabajo negativo en un rango mayor o en aislamiento de la asistencia de trabajo positivo.