Laufen aufrecht: Die winzigen Bewegungen, die uns hindern, zu fallen: Neue Studie stellt fest, dass der menschliche Körper ständig korrigiert, bleiben Sie auf seinen Füßen

Vielleicht läuft kommt einfach, jeden Schritt angenehm und leicht. Vielleicht kommt es schwer an, jeder Schritt eine Ochsentour zu Ende. So oder so, der menschliche Körper ist ständig Kalibrieren, so dass die mikroskopische Anpassungen zu bewahren uns davor, als wir Wochenend-Krieger unseren Weg zu wahrer Größe.

Läufer ständig-und unbewusst — machen Sie kleine Korrekturen an Ihren Laufstil zu halten Ihren Körper aufrecht, eine kürzlich durchgeführte Studie hat gefunden.

„Man könnte denken, laufen ist nur eine Wiederholung des gleichen Schritten, und es könnte so Aussehen, dass mit bloßem Auge“, sagt Nidhi Seethapathi -, Blei-Autor der Studie. „Aber eigentlich sind es wirklich kleine Fehler, die passieren, wenn Sie laufen, und Sie müssen ständig korrigieren, um zu vermeiden, fallen nach unten. Unsere Muskulatur und unsere Sinne sind nicht perfekt, und das führt zu Fehlern. Wenn wir nicht die richtige für diese selbst erzeugten Fehler, wir fallen würde. Unsere Studie untersucht, wie Menschen korrigieren solcher Fehler.“

Die Studie war Teil des Seethapathi die Dissertation in Maschinenbau und aerospace engineering an Der Ohio State University und veröffentlicht wurde früher in diesem Monat in der Fachzeitschrift eLife. Seitdem hat Sie akzeptiert einen Postdoc-Stelle an Der University of Pennsylvania.

„Die Aufgaben, die Ihr Körper funktioniert fast unbewusst haben alle diese kleinen Bewegungen hinter Ihnen“, sagte Manoj Srinivasan, ein co-Autor der Studie und außerordentlicher professor von mechanischem und Luft-und Raumfahrttechnik an der Ohio State. „Diese kleinen Bewegungen waren, was wir waren auf der Suche zu verstehen.“

Um zu verstehen, wie Menschen laufen, ohne zu fallen, die Forschungs-team-Freiwilligen auf einem Laufband und ließ Sie laufen an drei verschiedenen Konstanten Geschwindigkeiten. Das team überwacht und gemessen Bewegung in die einzelnen Läufer Oberkörper, die Platzierung der einzelnen Schritte und die Kraft, mit welcher das Bein drückt gegen den Boden. Die Probanden waren durchschnittlich Läufer-nicht couch-potatoes, aber keine Marathonläufer.

Sie fanden heraus, dass diejenigen Läufer automatisch korrigiert werden, für geringfügige Abweichungen in der Bewegung Ihrer Körper-Ihre Mitte der Masse, indem Sie geringfügige änderungen an den Ort, jeder Schritt landete und durch winzige Anpassungen auf die Höhe der Kraft, mit der das Bein auf dem Boden. Seethapathi und Srinivasan gefunden, dass Sie voraussagen konnten, wie die Läufer würden ändern Ihre Fußstapfen treten oder Kraft, mit der Feststellung, Veränderungen in der Lage von Ihren Oberkörpern.

Sie fanden auch, dass die Läufer im großen und ganzen, korrigiert Unvollkommenheiten in einem Schritt von Ihrem nächsten Schritt, der angibt, dass der menschliche Körper hat die Fähigkeit zu „reparieren“ Ihre Laufenden Gang, um zu bleiben aufrecht. Und Ihre Untersuchungen zeigten, dass Mängel, die in einer Laufenden stride, würde verursacht haben einen Läufer, auf die Seite fallen korrigiert wurden schneller, als die Fehler, die verursacht hätte ein Läufer kippen vorwärts oder rückwärts.

Keiner der Fehler untersucht in dieser Studie die externen Faktoren-einen Riss in der Fahrbahn, zum Beispiel, oder eine Baumwurzel auf einem trail. Aber das, was Sie Taten zeigen, war der menschliche Körper, große Kapazität für das halten von selbst aufrecht, während Sie bewegt — etwas, dass Roboter, im Allgemeinen, Kampf zu tun.

„Wir versuchen, die Arbeit an der Kreuzung von Robotik und die menschliche Bewegung,“ Seethapathi sagte, „dass wir mithilfe von Metriken, die traditionell in der Robotik auf die menschliche Bewegung und dann nehmen Sie die inspiration von Menschen zu informieren, Roboter-Bewegung.“

Die Ergebnisse der Studie könnte verwendet werden, zu konstruieren Roboter, die in der Lage sind zu gehen oder zu laufen, ohne Umkippen, oder bauen ein Exoskelett, das bewegt sich eher intuitiv, mit dem menschlichen Körper, Srinivasan sagte.

„In Bezug auf die Bewegung, die Menschen sind einfach weit überlegen zu aktuellen Roboter,“ Srinivasan sagte. „Unsere Forschung ist die Art von reverse-engineering des menschlichen Körpers zu verstehen, wie Menschen und Tiere zu kontrollieren Ihren Körper zu tun, diese erstaunliche Aufgaben. Beim gehen und laufen vielleicht nicht klingen, um Menschen-denn es ist etwas, das meisten Menschen tun, fast jeden Tag-es gab eine Menge von technischen Herausforderungen zu machen, einen Roboter, der gehen kann oder laufen, ohne umzufallen oder zu bauen ein Exoskelett, zum Beispiel, kann helfen, einen Menschen wieder Bewegung während der Genesung von einem Schlaganfall.“

Ein Exoskelett ist genau das, was es klingt wie: Ein mechanisches Skelett, oder Teile von einem Skelett, dass die Menschen tragen Sie, um zu helfen, den menschlichen Körper alles tun, vom heben schwerer Gegenstände, um wieder Bewegung nach einer Verletzung oder einem Schlaganfall.

Diese Studie baut auf der bisherigen Forschung, in Srinivasan s-lab untersucht die Möglichkeiten, Menschen zu Fuß.