Роби ноги. Як влаштований надлегкий екзоскелет для ходьби

Еволюція вимагала, щоб людина стала якомога більш ефективним ходоком. Довгі ноги, сильні литкові м'язи і велика площа поверхні стоп - все це полегшує наше пересування і дозволяє покривати за раз великі відстані. На жаль, здається, природі тут вже додати нічого.

Але людина прагне до все більшого полегшення умов свого життя. По крайней мере, з 19 століття вчені і винахідники намагалися сконструювати пристрій, що полегшує ходьбу. До недавніх пір, ці експерименти залишалися безуспішними. Але за останні десятиліття технології пішли далеко вперед, і, здається, інженерам нарешті вдалося винайти досить просту і елегантну систему, що робить ходьбу легше і ефективніше. 

• 

  Розробка велася протягом 8 років

  Проект кріпиться на щиколотках екзоскелета, дослідники з університету Карнегі-Меллон і університету Північної Кароліни, почали розробляти ще в 2007 році. Вісім років копіткої праці справили на світло пристрій, що не вимагає джерела зовнішньої енергії для полегшення ходьби.

• 

   необхідні дослідження

  Для того, щоб зрозуміти в якому напрямку їм необхідно рухатися в своїх експериментах, творці екзоскелета - Стів Коллінз і Грегорі Савицький - ретельно вивчили біомеханіку людської ходьби. Ультразвукові дослідження показали спосіб, як полегшити процес пересування і зменшити навантаження на м'язи ніг.

• 

  пристрій конструкції

  Каркас конструкції виконаний з вуглецевого волокна легкого і міцного. Майже всю роботу литкових м'язів бере на себе муфта екзоскелета з прикріпленою до неї пружиною. Муфта розтягує пружину, коли стопа людини стосується землі, і стискає, коли вона піднімається в повітря. Тим самим знижуючи швидкість витрачання енергії.

• 

  ультралегкий екзоскелет

  Пристрій, важить всього 400 грам, зменшує енергетичні витрати при ходьбі приблизно на 7%. Для людини це буде еквівалентно 4-5-кілограмового вантажу, який раптово з нього зняли. На жаль, апарат нормально функціонує тільки при неспішної ходьби. Як чесно зізналися його творці, для бігу в ньому потрібен спеціальний електронний мікрочіп, який регулює швидкість руху людини.

• 

  майбутні перспективи

  Розробники пристрою не збираються зупинятися на досягнутому, і будуть відчувати свій пристрій на людях з обмеженою рухливістю. Це необхідно для того, щоб зрозуміти який з дизайнів конструкції підійде краще для вирішення проблем цих людей. Уже ними розробляються елементи екзоскелета для колін і стегон, що можливо дасть ще більше біомеханічних переваг.