Екзоскелет без електроживлення

Відео: Вбивство бармена в Сталкер Тінь Чорнобиля

Людині знадобилися мільйони років, щоб досконало оволодіти мистецтвом пересування на двох ногах.

Але вчені кажуть, що в недалекому майбутньому ми зможемо досягти в цій справі нових вершин, скориставшись екзоскелетом без електроживлення для модифікації структури наших кісточок.

Унікальний пристрій, про який розповідається в журналі Nature, додає силу кожному кроці, одночасно знижуючи витрати енергії на 7% в порівнянні зі звичайною ходьбою в спортивному взутті.

Це пристрій може стати в нагоді не тільки людям, у яких проблеми з ходьбою, таким як жертви інсульту. Уявіть собі, наскільки можна збільшити можливості здорових людей, які весь час працюють на ногах - військових, охоронців, листонош і ін.

Щоб перехитрити матінку-природу співробітники Університету штату Північна Кароліна (North Carolina State University) і Університету Карнегі-Меллон (Carnegie Mellon University) створили легке механічний пристрій для гомілок і щиколоток, яке допомагає працювати литкових м`язів і ахіллового сухожилля під час ходьби.

Екзоскелет складається з вуглепластика і важить близько 500 грамів. Ніяких моторів, ніякого витрати електроенергії, ніяких елементів живлення. Просто, дешево і ефективно.

«Екзоскелет без елементів живлення діє подібно катапульти. У ньому є пружина, яка імітує роботу ахіллового сухожилля. Воно встановлюється, коли ви вже литкового м`язом і знижує навантаження на неї. Пристрій задумано так, щоб накопичувати свою енергію при натисканні на землю з наступним її вивільненням при підйомі ноги », - пояснює будову та принцип роботи екзоскелета доктор Грегорі Савіцкі (Gregory Sawicki), фізіолог і біомедичний інженер Відділення біомедичного інжинірингу Університету Північної Кароліни в Чапел-Хілл , співавтор винаходу.

Учасники невеликого дослідження, яке винахідники провели в Університеті штату Північна Кароліна - дев`ять активних дорослих людей - носили екзоскелет під час занять на біговій доріжці в двох режимах, при бігу і ходьбі з нормальною швидкістю. Вчені порівнювали прохідну дистанцію в звичайному спортивному взутті і в екзоскелет.

Дослідники тестували пружини з різною жорсткістю, щоб вибрати найбільш раціональний варіант. Виявилося, що найбільш вигідно застосування пружини середньої жорсткості. Ходьба в екзоскелет з такою пружиною приводила до 7% -ний економії енергії.

«Зекономлені 7% енергії еквівалентні 10-фунтовому рюкзаку за плечима, що дуже істотно, особливо для представників деяких професій. Хоча нас дивують чудеса людської еволюції в цій області, ми бачимо, що залишається багато речей в біомеханіки людини, які потрібно вивчати і удосконалювати », - пишуть дослідники.

«В один прекрасний день ми отримаємо простий, легкий і відносно недорогий екзоскелет, який допоможе людині краще ходити, що дуже цінно при старінні і ряді хвороб», - пророкує співавтор винаходу доктор Стівен Коллінз (Steven Collins), інженер, експерт з робототехніки з Університету Карнегі-Меллон.