सुपरह्यूमन रिफ्लेक्स प्रदान करने वाले रोबोटिक बूट्स आपके संतुलन में मदद कर सकते हैं। हमारे नए अध्ययन से पता चलता है कि संतुलन बढ़ाने की कुंजी ऐसे जूते हैं जो मानव प्रतिक्रिया समय से तेज़ी से कार्य कर सकते हैं।
जब लोग फिसलते हैं या लड़खड़ाते हैं, तो संतुलन हासिल करने की उनकी प्रतिक्रिया कुछ मशीनों की तुलना में बहुत धीमी होती है। मनुष्यों और पैरों वाले अन्य जानवरों के लिए, जैविक सेंसर को तंत्रिका तंत्र को संकेत भेजने और फिर मांसपेशियों को चालू करने में समय लगता है।
रोबोट अपने संकेतों को भेजने के लिए नसों के बजाय तारों का उपयोग करके बहुत तेजी से कार्य कर सकते हैं।

लेकिन रोबोट अभी भी संतुलन बनाने में कुख्यात हैं, क्योंकि वे अभी तक इस बात की नकल नहीं कर सकते हैं कि जब मनुष्यों के संतुलन को चुनौती दी जाती है तो वह कैसे प्रतिक्रिया देते हैं।
हम बायोमैकेनिकल इंजीनियर और पुनर्वास फिजियोलॉजी शोधकर्ता हैं जो गति की न्यूरोफिज़ियोलॉजी का अध्ययन करते हैं। हमारे अध्ययन में, हमने इस सवाल का जवाब देने की कोशिश की कि क्या पहनने योग्य रोबोट – जैसे निचले अंगों का संचालन करने वाले एक्सोस्केलेटन या कृत्रिम अंग – सामान्य आधार रेखा से ऊपर और बाहर संतुलन में सुधार कर सकते हैं।

हमने संतुलन के अध्ययन के लिए इस अध्ययन के प्रतिभागियों के ‘‘पैरों के नीचे से जमीन निकालने’’ के लिए एक मोटरयुक्त फर्श का उपयोग किया – उन्हें जमीन की ओर आगे बढ़ाया। हमने उन्हें अपने पैरों के साथ संतुलित रहने के लिए कहा, लेकिन कभी-कभी फिसलन इतनी ज्यादा होती थी कि उन्हें जमीन पर चेहरा लगाने से बचने के लिए एक कदम उठाना पड़ता था। फिर, हमने एक्सो-बूट्स को प्रोग्राम किया ताकि प्रतिभागियों को उनकी प्राकृतिक प्रतिक्रिया के समान देरी के साथ सहायता मिल सके या मानवीय रूप से कृत्रिम रूप से तेजी से संभव हो सके और इसकी तुलना एक्स-बूट की प्रतिक्रिया से की जा सके।

हमें यह जानकर आश्चर्य हुआ कि मानवीय प्रतिक्रिया को मात देने वाले मोड ने ही उपयोगकर्ताओं को तेजी से संतुलन हासिल करने में मदद की और उन्हें ठीक होने के लिए एक कदम उठाने से रोका।
उसी समय, हमने अपने एक्सो-बूट ‘‘परीक्षण पायलटों’’ की शारीरिक प्रतिक्रियाओं को यह देखने के लिए रिकॉर्ड किया कि क्या डिवाइस उनकी अंतर्निहित संतुलन प्रतिक्रियाओं की नकल कर रहा था – या संभावित रूप से हस्तक्षेप कर रहा था।
अल्ट्रासाउंड का उपयोग करके, हम यह देखने के लिए त्वचा के नीचे देख सकते हैं कि स्लिप के दौरान पिंडली की मांसपेशियां कैसे खिंचती हैं।

स्नायु खिंचाव संतुलन प्रतिक्रिया शुरू करने के लिए तंत्रिका तंत्र द्वारा आवश्यक महत्वपूर्ण संवेदी संकेत उत्पन्न करता है।
तेजी से मानव एक्सो-बूट संतुलन प्रतिक्रिया ने वास्तव में पिंडलियों की मांसपेशियों के खिंचाव के संकेतों को समाप्त कर दिया, लेकिन तंत्रिका तंत्र के जवाब में, उन्हीं मांसपेशियों को नियंत्रण संकेत आम तौर पर बने रहे।
यह खोज इस बात पर प्रकाश डालती है कि तंत्रिका तंत्र साधारण रिफ्लेक्सिस के एक सेट से अधिक है जो स्थानीय मांसपेशियों के खिंचाव पर प्रतिक्रिया करता है, बल्कि खड़े होने और चलने दोनों में सीधे रहने के लिए पूरे शरीर से जानकारी इकट्ठा करने का काम करता है।

यह क्यों मायने रखती है
लोग संतुलन को हल्के में लेते हैं। लेकिन हर कदम पर गिरने की संभावना होती है, और बुरी तरह से गिरना लोगों के बड़े होने पर स्वास्थ्य में गिरावट का एक प्रमुख कारण है।
यदि शोधकर्ता यहां से वहां जाते समय संतुलन सुधारने के लिए सहायक तकनीक विकसित कर सकते हैं, तो यह गिरने से रोक सकता है और लोगों को अधिक समय तक सक्रिय रहने में सक्षम बनाता है।

गतिशीलता, विशेष रूप से संतुलन में मदद करने के लिए पहनने योग्य रोबोट का उपयोग करना, लंबे समय से वैज्ञानिकों और इंजीनियरों का सपना रहा है। लेकिन अब तक के शोध ने मुख्य रूप से तेज या लंबे समय तक चलना आसान बनाने के लिए संचालित सहायता प्रदान करने पर ध्यान केंद्रित किया है।
मुट्ठी भर होनहार प्रयोगशाला-आधारित अनुसंधान उपकरणों के अलावा, पहनने योग्य रोबोट के क्षेत्र ने संतुलन पर अधिक ध्यान केंद्रित नहीं किया है।
पिछले एक दशक में प्रौद्योगिकी की प्रगति ने संतुलन में सुधार के लिए अत्याधुनिक पहनने योग्य रोबोटों के लिए नई संभावनाएं खोली हैं।

दुनिया भर के अन्य शोधकर्ता जैविक रूप से प्रेरित नियंत्रण एल्गोरिदम का उपयोग करके संतुलन की सहायता के लिए मौजूदा एक्सोस्केलेटन सिस्टम को भी अपना रहे हैं, जो समय के साथ मानव की प्रतिवर्त प्रतिक्रिया की तुलना में तेजी से प्रतिक्रिया करने में सक्षम हो सकते हैं।
आगे क्या होगा
हमारा अध्ययन एक सबूत-की-अवधारणा प्रदर्शन है कि एक्सोस्केलेटन संतुलन समस्याओं के बिना युवा वयस्कों के लिए एक साधारण सीधे खड़े कार्य के दौरान एक नियंत्रित प्रयोगशाला सेटिंग में संतुलन में सुधार कर सकते हैं।

पहनने योग्य रोबोटों को रोजमर्रा की जिंदगी में संतुलन में मदद करने और वृद्धों, या स्ट्रोक या रीढ़ की हड्डी की चोट वाले लोगों के लिए जीवन में सुधार करने के लिए बहुत कुछ किया जाना है।
कृत्रिम बुद्धिमत्ता विकसित करने के लिए घुटने और कूल्हे जैसे अन्य निचले अंगों के जोड़ों में एक्सोस्केलेटन का उपयोग करने के लिए भविष्य के अध्ययन की आवश्यकता होगी जो गिरने के जोखिम का अनुमान लगा सके और व्यक्तिगत अलौकिक संतुलन को संभव कर सके।