Создан экзоскелет, облегчающий бег и ходьбу

С появлением так называемых экзоскелетов у людей с проблемами мышц и связок появилась реальная возможность обрести вновь свободу движений. С каждым годом разрабатываются и создаются новые виды экзоскелетов, которые совершенно не схожи с фантастическими изобретениями, показанными в фильмах. Они выглядят иначе, нежели массивные автоматизированные костюмы, подобные костюму Железного человека.

Современный экзоскелет — это небольшое приспособление, максимально компактное устройство, которое надевается на определенную область тела, требующую облегчение при движении. Оборудование, как правило, имеет особый механизм работы, снижающий затраты энергии и сил человека при повышении активности. Так, например, недавно был создан пассивный экзоскелет, который надевается на лодыжку и тем самым облегчает ходьбу. В его «умном» механизме есть пружины, которые подтягивают стопу.

В этот раз учёные инженеры из Гарвардского университета разработали активный экзоскелет, облегчающий ходьбу и бег. Показатели отличия энергозатрат при естественных движениях и движениях с помощью оборудования пока что не слишком внушающие. Однако того процента, выражающего разницу показателей, вполне достаточно, чтобы ощутить легкость движений в жизни. Экспериментальные данные, полученные с помощью измерительных приборов, подтвердили факт сокращения энергозатрат: на нескольких добровольцах, ходивших и бегающих по беговой дорожке в экзоскелетах, были надеты специальные маски, анализирующие количество выдыхаемого воздуха. В среднем, новый экзоскелет помогает снизить энергозатраты на 9,3% во время ходьбы и на 4% во время бега. Эти параметры приблизительные, погрешность составляет 1-2% на каждый показатель.

Что представляет собой данный экзоскелет? Это устройство напоминает комбинезон, состоящий из набедренных частей и небольшого нагрудника на лямках. Его компоненты созданы с учетом распределения массы — они имеют упругие эластичные тросы, закрепленные на бедрах, плечах и талии. Бедренные тросы переходят к блоку с электромотором на пояснице, и когда совершается движение ногой назад, каждый трос натягивается с помощью электроприбора. Таким образом, механизм распознаёт типы передвижения благодаря встроенным акселерометрам (в демонстрируемой модели их три) и подстраивает параметры натяжения троса. Модификация экзоскелета является автономной, то есть не требует дополнительных гаджетов и устройств для внешнего подключения.

Благодаря новому изобретению станет возможным устранять скованность движений у людей, страдающих заболеваниями опорно-двигательного аппарата.