Как быстро научиться ездить на гироскутере или, как их еще называют, ховерборде? Эксперимент с использованием сложной системы из камер и датчиков, прикрепленных к новичкам, показал, что именно движения лодыжек, а не коленей или бедер, являются ключом к успеху.

"Те, кто быстрее учился и работал лучше, твердо придерживались "стратегии лодыжки", то есть контролировали именно их движение, активируя мышцы вокруг них", — говорит Араш Арами, профессор инженерной механики и мехатроники в Университете Ватерлоо и старший автор свежего исследования.

У гироскутеров есть двигатель и два колеса с платформой между ними. За управление и равновесие отвечают ноги, хотя некоторые модели являются самобалансирующимися.

Исследование, проведенное учеными из Канады, Великобритании и Японии, также показало, что центральная нервная система каким-то образом сама понимает, какую стратегию лучше использовать.

После короткого ознакомительного занятия добровольцы в основном полагались на движения лодыжек в течение нескольких минут при маневрировании вперед и назад, используя три разных положения ног.

"Процесс обучения катанию на гироскутере в значительной степени происходит подсознательно, — отмечает Арами. — Интересно, что наша центральная нервная система обычно может разобраться самостоятельно, без дополнительных инструкций, так что расслабьтесь и наслаждайтесь поездкой".

Исследователи предполагают, что для обучения езде в основном используется движение лодыжек, потому что эти суставы расположены ближе всего к доске. Приматы обычно лучше учатся с помощью рук и ног, а центральная нервная система часто пытается минимизировать мышечные усилия.

Исследователи использовали ховерборды в качестве инструмента изучения того, как центральная нервная система, включая нейронные сети в головном и спинном мозге, контролирует движения человека.

Результаты научной работы могут применяться при создании платформ для тренировки равновесия у пожилых людей с риском падений и в реабилитационных клиниках для помощи перенесшим инсульт. Кроме того исследования могли бы помочь с дизайном гироскутеров и подобных устройств, например сноубордов.

Конечная же цель ученых — использование технологий для разработки вспомогательных и реабилитационных робототехнических систем, позволяющих людям с ограниченными возможностями восстановить движение.

"Ховерборды, какими бы простыми они ни казались, помогают нам понять, как мы контролируем наши нижние конечности, и углубляют наше понимание управления движениями человека", — говорит Арами.

Арами и Мохаммад Шуштари, ведущий автор и докторант из Университета Ватерлоо, сотрудничали с инженерами Лаборатории коммуникационных наук NTT в Японии и Имперского колледжа науки, технологий и медицины в Великобритании.

Статья об их работе "Стратегия баланса в управлении ховербордом" опубликована в журнале Scientific Reports.