Экзоскелеты получают все более широкое распространение. А в последние годы ученые начали экспериментировать с использованием их в быту. Активные экзоскелеты способны помогать людям с ограниченными физическими возможностями вернуться к нормальной жизни. Даже без внешнего источника питания экзоскелет может более эффективно перераспределять энергию обычных движений человека. Экзоскелет — это собирательный термин, обозначающий сразу несколько разных типов устройств. Обычно при этом слове люди представляют большой костюм на все тело, значительно повышающий силу человека. Однако большая часть разработок в этой области представляет собой более компактные устройства, облегчающие повседневные задачи, к примеру, ходьбу или держание инструмента. В области экзоскелетов для ходьбы и бега уже есть некоторые разработки, однако, почти всегда они представляют собой либо пассивное устройство, либо активное, но связанное со статичной установкой и носящее экспериментальный характер.
Сейчас многие частные компании и научно-исследовательские организации занимаются разработкой экзоскелетов. В числе прочих — ученые из Стэнфорда. Объединенная команда исследователей разработала прототип активного экзоскелета, который дает возможность снизить нагрузку на ноги как при беге, так и при ходьбе.
Результаты получились весьма впечатляющими — затраты энергии на бег со включенным экзоскелетом снизились примерно на 15%. Устройство нельзя назвать очень уж портативным или удобным, но свою работу оно выполняет.
Экзоскелет прикрепляется к голени при помощи ремней, также он закрепляется на обуви при помощи веревки, которая пропускается петлей под стопой. У экзоскелета есть и небольшая поддерживающая углепластиковая платформа, которая размещается под стопой.
Особенность конструкции этого экзоскелета в отсутствии собственных электромоторов. Управляется он с использованием системы тросов, натягиваемых или ослабляемых внешними электромоторами. Система достаточно эффективна, цель, в общем-то достигается — сила мышц человека немного усиливается.
Поскольку система создана для бега, то и его испытания проводились на беговой дорожке. В испытаниях приняли участие 11 спортсменов — легкоатлетов. Испытания проводились как в пассивном, так и в активном режимах, причем тесты показали, что в пассивном режиме устройство увеличивает затраты энергии на бег. Удивляться не приходится, поскольку в пассивном режиме система представляет собой просто дополнительный груз.
Также разработчики испытали девайс в режиме имитации пружин, так, если бы система была пассивной и основана на работе пружин. После всех испытаний оказалось, что система улучшает скорость бега примерно на 10%. Сейчас команда исследователей занимается совершенствованием экзоскелета.
Две недели назад собственные разработки представили и российские специалисты. Они показали два экзоскелеты, ПЭ52-СТ и ЭС-01.
Что касается ПЭ52-СТ, то это полуактивная конструкция, которая не дублирует движения рук. Также система не усиливает движения, как некоторые другие модели экзоскелетов. Но в узлах рук предусмотрены активные блокировочные механизмы, которые позволяют поднимать и удерживать груз, в том числе, и тяжелый, определенное время.
Что касается второй модели, то это «мягкий» экзоскелет, который позволяет снимать нагрузку с тела врача на время проведения операций. В итоге у специалиста не будет болеть спина, шея или руки.
Существуют и более полные разработки, например, экзоскелет от Guardian XO. Разработка принадлежит американской компании Sarcos Robotics. Ее экзоскелеты примут «на вооружение» представители United States Special Operations Command (USSOCOM). Ну а называется этот роботизированный экзоскелет «Guardian XO». Вес такой системы составляет примерно 90 килограммов.
Автор: Ekaterina_T
Источник: https://habr.com/
Понравилась статья? Тогда поддержите нас, поделитесь с друзьями и заглядывайте по рекламным ссылкам!
