با ورود به یک ساختمان اداری ۱۵ طبقه بیشتر افراد ترجیح میدهند به جای این که با زحمت از پلهها بالا بروند، از آسانسور استفاده کنند. در شرایطی که ما منتظر به کار افتادن وونکاواتور Wonkavator (آسانسور با قابلیت حرکت در چهارجهت) هستیم؛ شاید گزینه سادهتر دیگری نیز برای بالا رفتن و صعود در ارتفاع وجود داشته باشد.
گروهی از مهندسان مکانیک، متخصصین مهندسی پزشکی و دانشمندان کامپیوتر در ایالات متحده، پلههایی با قابلیت بازیابی انرژی طراحی کردهاند که به افراد اجازه ذخیره انرژی در هر دو حالت بالا رفتن و پایین آمدن از پله را میدهند. این طرح که در مجله PLOS One منتشر شده است، شامل پلههایی با فنر حلقوی بوده که به هنگام پایین آمدن، با حرکت پله به سمت پایین ۲۶ درصد انرژی مصرفی شخص تعدیل گشته و به هنگام بالا آمدن با آزاد شدن این انرژی ذخیرهای، ارتفاع گام فرد به میزان ۳۷ درصد افزایش مییابد.
بر اساس پیشبینیهای صورت گرفته احتمالا این تکنولوژی در آینده بتواند به منظور کمک به سالمندان و افراد دارای مشکلات حرکتی برای سهولت در استفاده از پله به کار گرفته شود. با پیشرفت بیشتر تکنولوژی، این سیستم احتمالا جایگزین بالابرهای پله گشته و نیاز به نصب آسانسور در ساختمانها را برطرف مینماید. بر اساس متن مقاله به نویسندگی Karen Liu از شرکت تکنولوژی Georgia، تسهیل استفاده از پله یکی از چالشهای مطرح در ارتباط با عملکرد مستقل افراد دارای اختلالات حرکتی از قبیل ضعف عضله، درد مفاصل یا کاهش کنترل حسی-حرکتی بوده و جزو ۵ طرح مهم در جامعه سالمندان میباشد.
در ویدئویی که به همراه متن مقاله منتشر شده است، ارزیابی نمونه اولیه پلههای توانبخشی با قابلیت بازیابی انرژی (ERAS) دیده میشود؛ این نمونه دارای دو پله است. در این نمونه به هنگام پایین رفتن، پله به پایین حرکت کرده تا جایی که در موقعیت نهایی خود به کمک ضامن الکترومغناطیسی ثابت میشود و به هنگام بالا رفتن شخص، پله از حالت قفل خارج شده و انرژی مازاد برای گامهای فرد را فراهم میکند.
مهندسان توضیح میدهند که سیستم مذکور میتواند بر روی راهپلههای موجود نصب شده و نیازی به حضور دائمی آن در محل وجود ندارد. در واقع، هر یک از پلههای راهپله به فنر مجهز شده و حسگرهای فشار بر روی آنها نصب میشود. هر پله ۱۷ سانتیمتر ارتفاع و ۲۸ سانتیمتر عمق داشته و با اسکلت آلومینیومی در بر گرفته شده است. فنرهای سیستم به عنوان بالشتک عمل کرده و میزان کشش وارده بر مچ پای فرد را کاهش میدهند. طی آزمایش نمونه دو پلهای، از داوطلبان سالم با وزن ۴۶ تا ۱۰۰ کیلوگرم استفاده شده و محققان یافتند که این افراد بدون آموزش یا دستورالعمل خاصی توانستند به راحتی از این پلهها استفاده کنند. آزمایشهای متعددی بر روی این پلهها انجام شده و اثر آنها اندازهگیری شد. در بیش از ۳۶۰ آزمایش بر روی ۹ شرکت کننده، هیچ خطر مضری شناسایی نشد.
ERAS اولین وسیله کمکی توسط انسان است که نیازی به استفاده شخصی و به اصطلاح پوشیدن نداشته و به منظور بازیابی انرژی حرکتی انسان ساخته شده است. در ژوئن ۲۰۱۷، محققان مرکز Carnegie Mellon، از یک اندام حرکتی مصنوعی پردهبرداری کردند که امکان بهبود کارایی حرکتی فرد به میزان ۲۴.۲ درصد را تامین میکند. همچنین به صورت جداگانه یک اسکلت خارجی با استفاده از الگوریتم برای تشخیص افتادن فرد حین حرکت طراحی شده است.
همه این تکنولوژیها با ایده کمک به تحرک افرادی که به نوعی با راه رفتن مشکل داشته و به کمک بیشتری برای مستقل شدن در کارهای زندگی روزمره خود نیاز دارند، طراحی شدهاند. طبق مقاله منتشر شده، ارزیابیهای آینده ERAS، احتمالا بتوانند استفاده بهتر و مفیدتری از این پلهها را میسر کنند.
در حال حاضر، تیم تحقیقاتی در حال کار کردن بر روی روشی است که بر اساس آن بدون نیاز به پایین آمدن اولیه، امکان عملکرد پله وجود داشته و همچنین نیازی به ضامن الکترومغناطیس نباشد.