Американские и южнокорейские инженеры разработали носимый экзоскелет, способный снижать энергозатраты во время ходьбы и бега благодаря подтягиванию ног в определенные моменты. Описание разработки опубликовано в Science.
Как сообщается, устройство состоит из нескольких связанных между собой частей, закрепляемых на бедрах, талии и плечах. На задней части устройства расположен блок с электромоторами, которые связаны с двумя тросами. На других концах эти тросы закреплены на бедрах. Принцип действия экзоскелета заключается в том, что когда нога движется назад, трос натягивается с помощью элеткромотора и облегчает работу мышц.
На основании данных о движениях человека инженеры подобрали два режима работы электромоторов, которые наиболее оптимальны для ходьбы и бега. Режимы различаются между собой как величиной натяжения тросов, так и временем активации электромоторов. Поскольку в экзоскелете установлено три акселерометра, он может самостоятельно различать тип передвижения и подстраивать параметры натяжения троса под него. При этом все вычисления агрегат производит автономно и не требует подключения к внешним устройствам.
Разработчики проверили работу экзоскелета на девяти добровольцах, бегавших по беговой дорожке со скоростью 2,5 метра в секунду и ходивших по ней со скоростью 1,5 метра в секунду. При помощи маски для анализа выдыхаемого воздуха, закрепляемой на лице испытуемых, авторы измерили разницу в энергозатратах с работающим экзоскелетом и без него. Оказалось, что во время ходьбы экзоскелет снижает энергозатраты на 9,3 ± 2,2 процента, а во время бега — на 4,0 ± 1,3 процента.
Источник: N+1