Ученые: Разработан экзокостюм для чрезвычайных ситуаций

Исследователи из Гарвардского университета разработали гибкий экзокостюм, сокращающий количество затрачиваемой энергии при переноске тяжелых грузов. Костюм предназначен для солдат и спасателей, работающих в чрезвычайных ситуациях, или для путешественников, которым часто приходится носить тяжелый рюкзак.

Экзокостюм сокращает энергетические затраты, необходимые при ходьбе с грузом в среднем на 7,3%. А также уменьшает нагрузку на тазобедренные, коленные и голеностопные суставы, не изменяя частоту и длину шагов. Разработчики считают, что костюм не только не мешает владельцу свободно передвигаться, а и позволяет ему находиться в состоянии пешехода, передвигающегося без груза.

«Кроме помощи при переноске тяжелых грузов, мы исследуем, как мягкий экзокостюм может помочь людям с нарушением функций движения, что открывает  возможности для использования этой технологии широким кругом людей», - сказал разработчик Конор Уолш.

Ученые из Гарварда создали из текстиля альтернативу тяжелым жестким экзоскелетам, затрудняющим естественные движения суставов. Экзокостюм состоит из пояса на талии, двух накладок на бедрах и двух полос на голени, соединенных проводами с двумя двигателями, установленными на рюкзаке. Энергия от двигателей подается по проводам к костюму и передается его владельцу. Костюм становится активным только во время движения. Он оказывает поддержку тазобедренным и голеностопным суставам, на которые приходится около 80% энергии, затрачиваемой суставами ног во время ходьбы.

«Впервые наши результаты показывают, насколько автономный мягкий экзокостюм может уменьшить энергозатраты, которые испытывают люди при переноске больших грузов, повышая при этом эффективность ходьбы», - добавил Уолш в работе, опубликованной в журнале «NeuroEngineering and Rehabilitation».

Семь опытных переносчиков грузов, у которых не было ран или заболеваний мышц, суставов или костей, ходили по беговой дорожке с постоянной скоростью 1,5 м/с, при этом они несли груз, равный 30% от массы их тела. Исследователи контролировали метаболизм участников исследования, динамику – силы, влияющие на движения тела, и кинематику – растяжение или вращение суставов и мышц. А также анализировали дыхание, походку и мышечную активность.

«Мы убедились, что это устройство может оказаться очень полезным для людей с физическими недостатками», - отметили разработчики изобретения.