science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Onderzoekers onthullen tip voor rijders van hoverboards

(A) Schema van de gezamenlijke hoeken en de oriëntatie van de hoverboard plaat (zijaanzicht). (B) De voeten staan ​​45∘∘ links van het hoverboard, wat overeenkomt met de condities A1 en A2. (C) Voetoriëntatie in conditie B. (D) Bewegingstraject in het x-y-vlak van een representatieve deelnemer #9 in conditie A2. De lijnkleur (van rood naar blauw) geeft de tijd aan. Grijze lijnen geven de doellijnen aan die deelnemers moesten passeren. Krediet:Wetenschappelijke rapporten (2022). DOI:10.1038/s41598-022-08291-0

Technische onderzoekers hebben een eenvoudig advies voor mensen die leren hoverboards te besturen:het zit allemaal in de enkels.

Een experiment waarbij gebruik werd gemaakt van geavanceerde camera's en sensoren die aan nieuwe rijders waren bevestigd, onthulde dat enkelbewegingen, en niet knie- of heupbewegingen, de sleutel zijn om de steeds populairdere apparaten te grijpen.

"Degenen die sneller leerden en beter presteerden, hadden sterk een enkelstrategie aangenomen, wat betekent dat ze hun enkelbeweging onder controle hadden door de spieren om hen heen te activeren of co-activeren", zegt Arash Arami, een professor in mechanische en mechatronica-engineering aan de Universiteit van Waterloo en senior auteur van een nieuwe studie.

Hoverboards hebben een motor en twee wielen die verbonden zijn door een platform. Rijders sturen en balanceren met hun voeten, hoewel sommige modellen zelfbalancerend zijn.

Hoewel nieuwe rijders er verstandig aan zouden doen om zich te concentreren op de enkelbeweging, toonde het onderzoek door onderzoekers in Canada, het Verenigd Koninkrijk en Japan ook aan dat het centrale zenuwstelsel op de een of andere manier gewoon de beste strategie lijkt te kennen.

Na een korte kennismakingssessie vertrouwden vrijwilligers voornamelijk op enkelbewegingen binnen een paar minuten na het heen en weer manoeuvreren van hoverboards met drie verschillende voetposities.

"Het proces om te leren hoe je op een hoverboard moet rijden, is grotendeels onbewust", zei Arami. "Interessant genoeg kan ons centrale zenuwstelsel het meestal zonder veel instructie achterhalen, dus doe het rustig aan en geniet van de rit."

Onderzoekers denken dat enkelbewegingen voornamelijk worden gebruikt om te leren rijden, omdat dit de gewrichten zijn die zich het dichtst bij het bord bevinden, primaten leren over het algemeen beter met hun handen en voeten, en het centrale zenuwstelsel probeert vaak de spierinspanning te minimaliseren.

De onderzoekers gebruikten hoverboards als hulpmiddel om te onderzoeken hoe het centrale zenuwstelsel, inclusief de neurale netwerken in de hersenen en het ruggenmerg, de menselijke beweging regelt.

De resultaten hebben implicaties voor het ontwerp van platforms voor evenwichtstraining voor oudere volwassenen met een risico op vallen en overlevenden van een beroerte in revalidatieklinieken. Ze kunnen ook helpen bij het ontwerpen van hoverboards en soortgelijke apparaten, zoals snowboards.

Onderzoekers zijn uiteindelijk geïnteresseerd in het gebruik van technologie om ondersteunende en rehabiliterende robotsystemen te ontwikkelen, zodat mensen met een beperking weer kunnen bewegen.

"Hoverboards, hoe eenvoudig ze ook lijken, helpen ons te graven in hoe we onze onderste ledematen controleren en ons begrip van menselijke motorische controle te verdiepen," zei Arami.

Arami en Mohammad Shushtari, hoofdauteur en een Ph.D. kandidaat bij Waterloo, werkte samen met ingenieurs van NTT Communication Science Laboratories in Japan en het Imperial College of Science, Technology and Medicine in het VK.

Een artikel over hun werk, 'Balance strategy in hoverboard control', verschijnt in het tijdschrift Scientific Reports. + Verder verkennen

Meer dan 500.000 hoverboards teruggeroepen na branden, brandwonden