Новый экзоскелет позволяет пожилым людям ходить так же быстро и уверенно, как и молодым

Инженеры Стэнфордского университета разрабатывают прототип экзоскелета голеностопного сустава, который поможет людям ходить быстрее. Это может звучать как еще одна странная новинка, но она разработана для серьезной цели — помочь тем, чья походка замедляется из-за возраста или немощи.

Инженеры разработали экзоскелет, который можно носить вместе с обувью — он сделает вас на 40% быстрее

С возрастом люди склонны ходить медленнее. Отчасти это связано с тем, что они понимают, что нет смысла торопиться, но дело частенько бывает в нервно-мышечной дегенерации или общем износе организма. В результате пожилые люди и люди, страдающие различными заболеваниями, начинают ходить удручающе медленнее, чем им хотелось бы.

Чтобы помочь преодолеть это, команда Стэнфорда работает над концепцией экзоскелета с электроприводом, который может взять на себя часть физических усилий, позволяя владельцу двигаться быстрее. Итоговое устройство должно поместится вокруг голени и внутри кроссовок, позволяя пользователю выбрать предпочтительную скорость ходьбы без лишнего дискомфорта.

В настоящее время экзоскелет является эмулятором. То есть это экспериментальная установка, используемая на беговой дорожке, где экзоскелет приводится в действие тросом, подключенным к большим внешним двигателям и управляемым алгоритмом. Когда владелец идет, экзоскелет действует как механическая икроножная мышца, прикладывая немного дополнительной силы к каждому шагу, подтягивая пятку вверх и прижимая пальцы ног вниз. Это может увеличить скорость ходьбы владельца примерно на 40% — а это существенно.

Для тестирования эмулятора 10 молодых здоровых взрослых людей попросили пройтись в пяти различных режимах в обычной обуви, затем в экзоскелете с выключенным питанием, а затем с включенным питанием в трех разных режимах. Два режима оптимизируют скорость и эффективность соответственно, а третий был плацебо, который действовал как контрольная группа.

Когда добровольцы ходили по беговой дорожке, алгоритм скорректировал настройки экзоскелета, оптимизировав его за 150 раундов, что заняло около двух часов. Хотя скорость была увеличена примерно на 40%, энергоэффективность выросла всего на два процента, но она и не была главной целью для первого раунда испытаний.

Ближайшая цель — сделать прототип более эффективным и комфортным. В конце концов, инженеры планируют создать экзоскелет, который сможет работать сам по себе, и его смогут свободно носить пожилые люди. Более продвинутая версия нынешней модели не только улучшит скорость ходьбы, но и поможет облегчить боль при перегрузке суставов или дисбалансе.