Wie sich Ihre Bewegung auf dem Trail verändert und wie sich Hypershell X anpasst

Wenn Sie einen ausreichend steilen Weg einschlagen, werden Sie wahrscheinlich bemerken, dass Ihre Schritte beim Steigen kürzer werden. Sobald es bergab geht, verändern sich Ihr Tempo und die Art und Weise, wie Sie jeden Schritt setzen, erneut. Nach einigen Stunden mit einem Rucksack auf dem Rücken stellen Sie möglicherweise sogar fest, dass Sie anders gehen als zu Beginn Ihrer Wanderung.

In Ihrem Körper passiert viel, während Sie diese Anpassungen vornehmen – von Veränderungen in der Funktionsweise Ihrer Gelenke und Muskeln bis hin zu den Auswirkungen von Ermüdung auf einer längeren Strecke. Bei Hypershell achten wir genau auf diese Veränderungen, weil sie uns helfen zu verstehen, wie ein Exoskelett Sie auf verschiedenen Abschnitten einer Wanderung unterstützen kann.

Hypershell X reagiert auf diese Veränderungen, während Sie sich bewegen, und passt seine Unterstützung an, wenn sich Ihr Tempo, Ihre Schrittlänge und die Anforderungen des Trails unterwegs ändern. Schauen wir uns genauer an, warum sich Ihre Wanderform verändert und wie Hypershell X Schritt hält.

Warum sich Ihre Wanderform verändert

Das Gehen erfordert eine ständige Koordination zwischen Hüften, Knien, Knöcheln, Muskeln und dem Nervensystem. Auf einem Wanderweg muss sich diese Koordination anpassen, wenn sich die Steigung und der Untergrund unter Ihren Füßen ändern.

Eine in PLOS ONE veröffentlichte Studie untersuchte, wie sich die Mechanik des Unterkörpers bei verschiedenen Bergauf- und Bergabneigungen verändert. Die Forscher fanden heraus, dass sich der Beitrag einzelner Gelenke je nach Steigung verschiebt. Beim Bergaufgehen trug die Hüfte einen größeren Anteil der erforderlichen positiven mechanischen Leistung der untere Extremitäten bei, während beim Bergabgehen ein größerer Anteil der negativen mechanischen Leistung auf das Knie verlagert wurde.

Für Wanderer finden diese Veränderungen ganz natürlich statt, während Sie sich durch verschiedene Abschnitte eines Weges bewegen. Die Art und Weise, wie Ihre Beine beim Aufstieg zusammenarbeiten, unterscheidet sich von der Art und Weise, wie sie einen Abstieg bewältigen, und Ihre Schrittlänge sowie Ihr Tempo können sich mit diesen Anforderungen ändern.

Was passiert mit Ihrer Form bei einem Anstieg?

Sobald der Weg ansteigt, muss Ihr Körper die Energie erzeugen, die erforderlich ist, um sich gegen die Schwerkraft nach oben zu bewegen. Wenn die Steigung steiler wird, verkürzen Sie möglicherweise Ihre Schritte, verlangsamen Ihr Tempo und passen Ihre Körperhaltung an, während Ihre Unterkörpermuskeln arbeiten, um Sie in Bewegung zu halten.

Eine Studie aus dem Jahr 2024 im Journal of Biomechanics untersuchte das Gehen auf ebenen, bergauf und bergab führenden Flächen mit unterschiedlicher Belastung. Die Forscher fanden heraus, dass das Gehen bergauf die Arbeit mehrerer wichtiger Hüftmuskeln erhöhte, während das Tragen von zusätzlichem Gewicht die muskulären Anforderungen weiter steigerte. Diese Erkenntnisse sind besonders relevant für das Wandern, wo die körperlichen Anforderungen eines Anstiegs mit dem Gewicht der getragenen Ausrüstung kombiniert werden können.

Diese sich verändernde Bewegung ist etwas, das wir bei Hypershell genau berücksichtigen. Die Unterstützung während eines Anstiegs muss auf die Art und Weise reagieren, wie Sie sich tatsächlich bewegen, einschließlich Änderungen des Tempos und der Schrittlänge bei zunehmender Steigung.

Ihre Form ändert sich beim Abstieg erneut

Bergabgehen verändert die Anforderungen an Ihre Beine. Ihre Muskeln müssen Ihre Bewegung kontrollieren, während die Schwerkraft Sie nach unten zieht, und die Verteilung der mechanischen Leistung durch den Unterkörper ändert sich mit der Fahrtrichtung.

Dieselbe PLOS ONE-Studie ergab, dass das Bergabgehen einen größeren Anteil der negativen mechanischen Leistung der unteren Extremitäten auf das Knie verlagerte. Auf dem Trail bemerken Sie möglicherweise, dass Sie Ihre Schritte verkürzen, langsamer werden oder Ihre Füße bedachter aufsetzen, wenn ein Abstieg steiler oder technischer wird.

Für uns sind die Unterschiede zwischen Aufstieg und Abstieg ein wichtiger Bestandteil der Entwicklung von Unterstützungsfunktionen für das Wandern. Die auf dem Weg nach oben bereitgestellte Unterstützung muss sich anpassen, wenn Sie den Gipfel erreichen und beginnen, sich bergab zu bewegen, wo Ihr Körper eine andere Reihe von Anforderungen bewältigt.

Ermüdung kann die Art und Weise verändern, wie Sie gehen

Ihre Bewegung kann sich auch im Laufe der Wanderung verändern. Nach mehreren Stunden auf den Beinen kann Ermüdung die Art und Weise beeinträchtigen, wie Ihr Körper dieselbe Gehbewegung ausführt, die Sie zu Beginn des Tages gemacht haben.

Eine Studie aus dem Jahr 2023 im Journal of Biomechanics untersuchte das Gehen vor und nach motorischer Ermüdung des Unterkörpers. Die Forscher fanden heraus, dass die Teilnehmer nach der Ermüdung mehr Energie verbrauchten, um mit der gleichen Geschwindigkeit zu gehen, und Veränderungen in der mechanischen Arbeit zeigten, die von verschiedenen Gelenken der unteren Extremitäten verrichtet wurde. Dies deutet darauf hin, dass Ermüdung sowohl die Mechanik als auch den Energiebedarf des Gehens beeinflussen kann.

Bei einer langen Wanderung kann Ihre Schrittlänge gegen Ende der Route daher anders aussehen und sich anders anfühlen als am Ausgangspunkt. Änderungen des Tempos und der Bewegung können Teil davon werden, wie Ihr Körper die Distanz bewältigt, insbesondere wenn die Route wiederholte An- und Abstiege beinhaltet.

Ihr Rucksack bringt eine weitere Variable ein

Was Sie tragen, beeinflusst auch die Anforderungen an Ihren Körper. Ein Rucksack fügt Gewicht hinzu, das sich bei jedem Schritt mit Ihnen bewegen muss, und die Kombination dieser Last mit einer steilen Steigung kann die erforderliche Arbeit Ihrer Unterkörpermuskeln erhöhen.

Die Studie aus dem Jahr 2024 zum Gehen mit Lasten ergab, dass das Tragen von zusätzlichem Gewicht die Arbeit mehrerer Hüftmuskeln erhöhte, mit besonders hohen Anforderungen, wenn schwere Lasten mit Bergaufgehen kombiniert wurden. Die Studie verwendete Lasten, die 40 % des Körpergewichts der Teilnehmer entsprachen, was erheblich schwerer ist als das, was viele Freizeitwanderer tragen, aber die Ergebnisse verdeutlichen, wie Last und Steigung zusammenwirken können, um die Gehmechanik zu beeinflussen.

Für ein adaptives Exoskelett sind diese Variablen wichtig, da sich die Outdoor-Bewegung ständig ändert. Steigung, Tempo, Ermüdung und das getragene Gewicht können die Art und Weise prägen, wie Sie sich an verschiedenen Punkten der Route bewegen.

Warum wir uns auf adaptive Unterstützung konzentrieren

Ein Wanderweg kann Sie innerhalb kurzer Distanz durch mehrere verschiedene Bewegungsmuster führen. Sie gehen möglicherweise bequem über relativ ebenes Gelände, bevor Sie für einen felsigen Abschnitt langsamer werden, in einen steilen Anstieg übergehen, kurz anhalten und schließlich einen langen Abstieg beginnen.

Die Forschung zu Exoskeletten der unteren Extremitäten hat diese Veränderungen der menschlichen Bewegung zunehmend untersucht. Die Forscher hinter der PLOS ONE-Studie untersuchten gezielt die Biomechanik beim Bergauf- und Bergabgehen, um die Entwicklung von Exoskeletten für unterschiedliche Fortbewegungsarten zu unterstützen. Ihre Ergebnisse zeigen, wie sich der Beitrag von Hüfte, Knie und Knöchel mit der Steigung verändert, was die Wichtigkeit der Anpassung der Unterstützung bei sich ändernden Bewegungsbedingungen unterstreicht.

Bei Hypershell möchten wir, dass das Exoskelett auf die Person reagiert, die es trägt, während sie sich durch die Umgebung bewegt, und dass die Unterstützung während der gesamten Reise auf Änderungen des Gangs und des Tempos abgestimmt bleibt.

Wie HyperIntuition auf Ihre Bewegung reagiert

Die neue Hypershell X-Serie nutzt unseren HyperIntuition-Bewegungsalgorithmus, um Ihre Bewegung kontinuierlich zu interpretieren und die Unterstützung in Echtzeit anzupassen. In Zusammenarbeit mit HyperSense verarbeitet das System Bewegungsdaten, um Veränderungen in Ihrem Gang zu erkennen und zu reagieren, wenn Sie beschleunigen, verlangsamen, anhalten, starten oder sich über wechselndes Gelände bewegen.

In Tests des TÜV Rheinland verzeichnete das neueste HyperIntuition-System eine Reaktionszeit von nur 0,31 Sekunden und erreichte eine Mensch-Maschine-Synchronisationsrate von 97,5 % auf unebenem Gelände. Diese Reaktionsfähigkeit hilft dabei, die Unterstützung eng auf Ihre Bewegung abzustimmen, wenn sich Ihr Tempo und Ihre Schrittlänge ändern.

Beim Wandern wird diese Anpassungsfähigkeit besonders wichtig, da sich Ihre Bewegungsart im Laufe einer Route wiederholt ändern kann. HyperIntuition ermöglicht es dem Hypershell X, auf diese Veränderungen im Moment ihres Entstehens zu reagieren.

Unterstützung beim Aufstieg und Abstieg

Die Unterschiede zwischen Bergauf- und Bergabbewegung fließen auch darin ein, wie Hypershell X Unterstützung in unterschiedlichem Gelände bietet. Beim Aufstieg bietet das Exoskelett Unterstützung für die Vorwärts- und Aufwärtsbewegung, während Ihr Körper gegen die Schwerkraft arbeitet.

Wenn der Weg bergab führt, bietet unser verbesserter Abstiegsschutz (Descent Assist) kontrollierte Unterstützung bei der Bewältigung des Abstiegs. Die neue Hypershell X-Serie kann sich auch anpassen, wenn sich Ihre Gehgeschwindigkeit ändert. Low-Speed Enhance bietet eine stärkere Unterstützung bei langsameren Geschwindigkeiten und hilft dem System, reaktionsschnell zu bleiben, wenn Sie Ihr Tempo auf steilen oder anspruchsvollen Abschnitten des Weges natürlich verringern.

Zusammen mit HyperIntuition ermöglichen diese Funktionen der Unterstützung, Veränderungen Ihrer Bewegung in verschiedenen Phasen einer Wanderung zu folgen. Wenn sich die Steigung, das Tempo und die Art und Weise, wie Sie gehen, ändern, interpretiert das System weiterhin Ihre Bewegung und passt seine Unterstützung an.

Entwickelt für die Art und Weise, wie Sie tatsächlich wandern

Wandern erfordert ständige Bewegungsänderungen. Ein bequemer Schritt auf ebenem Boden kann kürzer werden, wenn der Weg ansteigt, gefolgt von kontrollierteren Schritten auf dem Weg nach unten. Das Gewicht, das Sie tragen, und die Ermüdung, die sich über mehrere Stunden entwickelt, können im weiteren Verlauf der Route weitere Veränderungen mit sich bringen.

Die Erforschung der Gehbiomechanik hilft uns, diese Veränderungen im Detail zu verstehen, und dieses Verständnis ist wichtig für die Art und Weise, wie wir bei Hypershell über tragbare Unterstützung nachdenken. Outdoor-Bewegung ist dynamisch, und unsere Technologie ist darauf ausgelegt, reaktionsschnell zu bleiben, wenn sich die Anforderungen des Trails verändern.

Da HyperIntuition Ihre Bewegung kontinuierlich interpretiert, kann die neue Hypershell X-Serie ihre Unterstützung anpassen, während Sie steigen, absteigen, das Tempo ändern und sich weiter auf dem Trail bewegen, und bietet Ihnen eine Unterstützung, die mit Ihrer Art zu wandern Schritt hält.

Referenzen

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