Planung Bessere Prothesen
Die Menschen in der Regel zu Fuß , Frauen wankenden in High Heels und Strauße stolzieren trotz sehr unterschiedlich geformte Füße alle üben die gleichen Kräfte, die auf den Boden, nach einer Studie von der Wellcome Trust und der Biotechnologie und Biologische Wissenschaften Research Council . Der Befund legt nahe, dass prothetische Beine und Robotern Beine effizienter , indem sie weniger menschenähnliche und gemacht werden könnte , wie die von verwendeten Prothesen "Blade Runner" Oscar Pistorius .
Wandern beinhaltet eine wiederholte Prozess von Wissenschaftlern als "Crash , Gewölbe, Push" bezeichnet - Landung ( ' Absturz ') an der Ferse , Voltigieren über die stationäre Bein und dann Abstossen mit den Zehen . Dies ist die wirtschaftlichste Art zu gehen und , wie Forschung im Amts Journal der Royal Society Interface-zeigt , auf den Boden ausgeübte Kraft ist das gleiche für die Menschen in der Regel zu Fuß oder in High Heels und Strauße.
Dr. Tatjana Hubel vom Royal Veterinary College erklärt: " Trotz der sehr unterschiedlichen Regelungen der Gelenke und Hüfte wackelt , Menschen in der Regel zu Fuß , Frauen in extrem hohen Absätzen und Strauße alle produzieren auffallend ähnlich Kräfte beim Gehen ist dies die mechanisch wirtschaftlicher Art zu gehen . . wir setzen alles daran , um die Kräfte nach dem gleichen Muster , weshalb zum Beispiel Frauen wackeln ihre Böden , wenn sie in High Heels sind . die Frage für uns ist , warum ist der menschliche Fuß geformt wird, wie es ist und nicht , sagen , wie ein Strauß ist ? "
Wenn Wissenschaftler Modell , wie die Beinbewegungen, neigen sie dazu , die Bewegung zu erleichtern und zeigen Sie das Bein wie ein Stock mit einem Block an der Spitze ( der Körper ), die in einer umgekehrten Pendelbewegung bewegt . In diesem vereinfachten Modell , ändert sich die Form des menschlichen Fußes nicht sinnvoll. Aber in Wirklichkeit ist das menschliche Bein komplizierter als diese ; sie enthält die Muskeln , die wahrscheinlich aus einer Spannung zwischen die für Gehen und dem effizienteren am Laufen optimiert entwickelt. Als Menschen sind intelligent und in der Lage, zu planen und zu verwenden Werkzeuge, in der Lage, schnell zu bewegen , um eine Beute zu fangen oder um ein Raubtier zu entziehen ist nicht wesentlich.
Die Form des menschlichen Fußes bedeutet, dass , wenn der Fuß flach auf den Boden , geht den ganzen Kraft über die Knöchel , so dass die Muskeln , um das Gewicht des Körpers , während weitgehend im " Tresor " Bühne entladen unterstützen. Wenn die Muskeln tragen eine Last , bekommen sie schnell müde , auch wenn sie nicht arbeiten . Zum Beispiel, wenn wir halten unsere ausgestreckten Armen , nach wenigen Minuten werden sie müde ; Im Vergleich dazu kann ein JCB Bagger sein Arm auf unbestimmte Zeit zu verlängern.
Die Forscher glauben, dass diese Feststellung kann Auswirkungen für die Gestaltung einer besseren Prothesen für Oberschenkelamputierteund für die Beine von humanoiden Robotern zu haben. Diese könnten durch Lager mehr Ähnlichkeit mit einem Strauß Bein als die eines Menschen verbessert werden.
Dr. Jim Usherwood , ein Wellcome Trust Senior Research Fellow am Royal Veterinary College , erklärt: " Wenn Sie einen guten Prothesenfuß machen wollen, aber nicht, was es sieht aus wie , sollten Sie den Motor stellen - in diesem Fall , den Knöchel - . so weit oben am Bein wie möglich , wo sie die Macht , ohne die Füße schwer und hart , um hin und her zu schwingen bieten es gibt keinen Sinn, den Motor am Ende des Fußes , wo es macht das Bein schwieriger, Schwung nach vorne - in beiden Gehen und Laufen wichtig.
" Einige clevere Prothetik kopieren Sie die Knöchel und sind sehr menschenähnliches , das ist gut für die Prothetik , um den Fuß zu ersetzen, aber für Oberschenkelamputiertenist schwer und hart zu bewegen eine typische Beinprothese , die sehr menschenähnlich ist . Es ist viel besser, eine Straußen Fuß am Ende eines sehr leichten Bein .
Ein Beispiel für diese Art von Prothese bereits im Einsatz sind die vom Paralympischen Sportler Oscar Pistorius verwendet Klingen - der "Blade Runner" . Diese Blätter sind leicht, elastisch und ohne Absatz , ähnlich eines Straußenbeine , die für vor Räubern und nicht für das Gehen Laufen optimiert sind.