(A) Esquema de los ángulos de articulación y la orientación de la placa aerotabla (vista lateral). (B) Los pies están orientados 45∘∘ a la izquierda del hoverboard, lo que corresponde a las condiciones A1 y A2. (C) Orientación de los pies en la condición B. (D) Trayectoria de movimiento en el plano x-y de un participante representativo #9 en la condición A2. El color de la línea (de rojo a azul) indica la hora. Las líneas grises indican las líneas de gol que los participantes debían cruzar. Crédito:Informes científicos (2022). DOI:10.1038/s41598-022-08291-0
Los investigadores de ingeniería tienen un consejo simple para las personas que están aprendiendo a montar hoverboards:todo está en los tobillos.
Un experimento que usó cámaras y sensores sofisticados conectados a ciclistas primerizos reveló que los movimientos de los tobillos, y no los movimientos de las rodillas o la cadera, son la clave para entender los dispositivos cada vez más populares.
"Aquellos que aprendieron más rápido y se desempeñaron mejor adoptaron firmemente una estrategia de tobillo, lo que significa que controlaban el movimiento de su tobillo activando o coactivando los músculos que los rodeaban", dijo Arash Arami, profesor de ingeniería mecánica y mecatrónica en la Universidad de Waterloo. y autor principal de un nuevo estudio.
Los hoverboards tienen un motor y dos ruedas conectadas por una plataforma. Los pasajeros conducen y equilibran con los pies, aunque algunos modelos se autoequilibran.
Si bien los nuevos ciclistas deberían concentrarse en el movimiento del tobillo, el estudio realizado por investigadores en Canadá, el Reino Unido y Japón también mostró que el sistema nervioso central de alguna manera parece saber cuál es la mejor estrategia para usar.
Después de una breve sesión de familiarización, los voluntarios dependían principalmente de los movimientos de los tobillos a los pocos minutos de maniobrar las aerotablas de un lado a otro usando tres posiciones diferentes para los pies.
"El proceso de aprender a andar en aerotabla es en gran medida subconsciente", dijo Arami. "Curiosamente, nuestro sistema nervioso central generalmente puede resolverlo sin mucha instrucción, así que tómatelo con calma y disfruta del viaje".
Los investigadores teorizan que el movimiento de los tobillos se usa principalmente para aprender a montar porque son las articulaciones más cercanas a la tabla, los primates generalmente aprenden mejor con las manos y los pies, y el sistema nervioso central a menudo trata de minimizar el esfuerzo muscular.
Los investigadores utilizaron hoverboards como herramienta para investigar cómo el sistema nervioso central, incluidas las redes neuronales en el cerebro y la médula espinal, controla el movimiento humano.
Los resultados tienen implicaciones para el diseño de plataformas para el entrenamiento del equilibrio para adultos mayores con riesgo de caídas y sobrevivientes de accidentes cerebrovasculares en clínicas de rehabilitación. También podrían ayudar con el diseño de hoverboards y dispositivos similares, como snowboards.
En última instancia, los investigadores están interesados en utilizar la tecnología para desarrollar sistemas robóticos de asistencia y rehabilitación que permitan a las personas con discapacidades recuperar el movimiento.
"Los hoverboards, tan simples como parecen, nos ayudan a profundizar en cómo controlamos nuestras extremidades inferiores y profundizar nuestra comprensión del control motor humano", dijo Arami.
Arami y Mohammad Shushtari, autor principal y Ph.D. candidato en Waterloo, colaboró con ingenieros de NTT Communication Science Laboratories en Japón y el Imperial College of Science, Technology and Medicine en el Reino Unido.
Un artículo sobre su trabajo, "Estrategia de equilibrio en el control de hoverboard", aparece en la revista Scientific Reports. Más de 500 000 hoverboards retirados del mercado después de incendios y quemaduras
