Исследователи из Италии и Швейцарии разработали прототип экзоскелета, который поможет не терять равновесие при ходьбе и убережёт от падения и травм. Набедренное устройство разработано для пожилых людей и инвалидов с ампутированными конечностями для поддержания их равновесия при ходьбе во избежание падения.
#img_center_nostream#
Выражение «роботизированный экзоскелет» вызывает в мыслях ассоциации с футуристическими солдатами из научно-фантастических фильмов, но на самом деле всё намного проще.
С возрастом тело теряет силу и гибкость. Если добавить к этому заболевания или травмы, то риски падения значительно увеличиваются. И это является основной причиной смертельных травм у пожилых людей.
Поэтому некоторые исследователи пытаются создать устройства, которые предохраняли бы пожилых людей во время ходьбы. Многие подобные разработки довольно громоздки и неудобны, к тому же большинство людей не нуждаются в их помощи на каждом шагу. Поэтому исследователи разработали механизм, который будет работать только в случае необходимости.
Его название Active Pelvis Orthosis (APO), и состоит он из пояса и пары креплений на бёдрах. В APO заложен алгоритм для контроля движений ноги. Если нога отклоняется от естественной походки так, что может последовать скольжение, устройство применяет силу, чтобы помочь ногам противодействовать проскальзыванию.
Чтобы узнать, как APO будет работать на практике, разработчики из Sant'Anna School of Advanced Studies и Swiss Federal Institute of Technology испытали его на 8 пожилых людях и 2 инвалидах с ампутированной до колена ногой, которые носили протезы. Добровольцам предлагали пройти в экзоскелете по дорожке, которая периодически подёргивалась, чтобы искусственно вызвать потерю равновесия. Другие дорожки были скользкими, как лёд, или имели рыхлую структуру. Иногда APO был включён, иногда выключен, а иногда участники исследования вообще были без APO. Камеры захвата движения записывали положения конечностей, создавая анимацию образного рисунка для анализа.
Анализ показал, что при обычной ходьбе APO, который весит около 5 килограммов, не влияет на походку. К тому же устройство не требует сложной настройки. После того как пользователь пристегнётся, он запрограммирует свой вес и сделает три шага. В течение всего пары минут устройство сформирует внутреннюю модель нормального движения. При этом оно не полностью заменяет рефлексы пользователя, а просто усиливает силу ноги на 20 или 30%.
«Это отличный пример попытки уникального подхода к управлению экзоскелетом, который имеет реальные результаты», — сказал биомедицинский инженер Даниэль Феррис.
По его словам, APO будет готово к продаже через 10 лет. Другие исследователи говорят, что, возможно, и раньше — уже через 1—2 года.