Носки с пневмомышцами

Южнокорейский робототехник Ён-Лаэ Парк (Yong-Lae Park) и его команда из Университета Карнеги-Меллон разработали роботизированное устройство, усиливающее голеностоп. Своеобразный «носок» с пневматическими мышцами и датчиками растяжения прежде всего предназначен для восстановления подвижности ног у людей, страдающих от последствий травм и различных нервно-мышечных расстройств, таких как церебральный паралич или рассеянный склероз.

Устройство, которое выглядит как носок с наколенником и крепежом на бедре, состоит из пневматических мышц, искусственных сухожилий и датчиков. Устройство повышает силу голеностопа, причем в отличие от большинства экзоскелетов, оно менее громоздкое и обеспечивает большую подвижность стопы.

Большинство экзоскелетов для лодыжек имеют только один диапазон движения: вверх и вниз. Однако человеческая стопа совершает гораздо более сложные движения, и воспроизвести их примитивные металлические суставы не могут.

Пневматические мышцы и растягивающиеся датчики составляют основу мягкого усилителя мышц

Использование гибких материалов и пневмомышц, при всей привлекательности этой идеи, сопряжено со множеством проблем. Так, металлический экзоскелет берет всю нагрузку на себя, в то время как мягкие системы опираются на кости и кожу человека. Соответственно, во втором случае необходимо тщательное дозирование нагрузки и ее распределение на большую площадь.

Текущий прототип уже отлично работает в лаборатории, на ровной поверхности, но впереди испытания в более сложных условиях городских улиц, что наверняка потребует доработок. В целом конструкция уже работает очень хорошо, имеет небольшие габариты и может быть спрятана под широкими штанами. Единственные недостатки – это шум при работе пневмомышц, похожий на дыхание Дарта Вейдера, и извечная проблема запаса энергии в современных аккумуляторах.

По словам разработчиков, на рынке «пневматические носки» появятся через 3-5 лет по цене $5 000-10 000. Надо отметить, что данная технология может быть применена практически к любому суставу, любым мышцам на теле, то есть потенциально можно создать костюм для всего тела, а не только для голени. Такие костюмы могут найти широкое применение в армии, спасательных службах, на производстве и т.д.