Американские физиологи из университета Северной Каролины придумали устройство, облегчающее ходьбу. Небольшой экзоскелет надевается на ноги и не требует источников питания. Аппарат экономит до 7% энергии, которую организм тратит при ходьбе. При этом само устройство весит 300-500 грамм, что сравнимо с весом обычных туфель – поэтому преимущество в энергии не аннулируется переноской тяжестей.
Учёные давно уже работают над подобными устройствами, которые должны помочь как людям, у которых есть проблемы со здоровьем, так и тем, кому приходится много ходить – военные, спасатели, и т.п. В 2013 году похожий аппарат демонстрировала другая группа исследователей. Их устройство экономило порядка 6% энергии ходьбы – но требовало внешнего источника питания, т.к. работало при помощи сжатого воздуха.
Работа над устройством заняла около пяти лет, и стала возможна только благодаря достижениям современной науки. Например, основные подробности о работе икроножной мышцы и ахиллесова сухожилия стали известны только в 2000-х годах, когда учёные смогли при помощи ультразвука исследовать работу этих мускулов и связок в движении.
Система дублирует движения и растяжения икроножной мышцы и ахиллесова сухожилия, накапливая в пружине энергию при движении ноги. Затем пружина сокращается, помогая мышцам сгибать стопу, тем самым оказывая помощь при ходьбе.
/cdn0.vox-cdn.com/uploads/chorus_asset/file/3564384/Screen_Shot_2015-04-01_at_12.34.35_PM.0.png)
Испытатели отмечают, что использовать аппарат и привыкать к нему совсем не сложно. Примерно через 20 минут организм полностью подстраивается к устройству, и про него просто забываешь. Зато сразу после снятия создаётся такое ощущение, будто из ног исчезает часть силы, и они хуже держат ходока.
Пока устройство не готово для широкой продажи – в частности, прототип работает только на определённых скоростях. Если попытаться бегать с ним, он сломается. Для создания универсального экзоскелета придётся каким-то образом использовать современные материалы. Но уже сейчас исследователи утверждают, что конечная стоимость аппарата не превысит $1000.
Темой помощи при ходьбе и беге изобретатели интересуются довольно давно. Уже известны самодельные проекты как хабровчан, так и иностранных изобретателей, а также исследования по заказу самих военных.
Комментарии (14)
Clever
03.04.2015 05:12+3Где-то я это уже видел, поисковая выдача кишит патентами на облегчающие ходьбу устройства, причем чаще отечественными, у нас экзоскелетами такого рода аж с 19 века занимаются.
Не превысит $1000? Удивительные люди, полторы-сотня баксов ей красная цена, если не меньше.
Понятно, что прототип, однако пружина опасно колеблется, если не поцарапать, то прищемить может, заизолировать бы её.
densss2
03.04.2015 09:28Угу. А ещё, к достоинствам прототипа можно отнести абсолютную бесшумность устройства (сарказм).
Step_M
03.04.2015 09:42+1Для того чтобы разжать эту пружину, нужно дополнительное усилие для мышц, возможно просто другие мышцы больше напрягаются + вес самой штуки. Очень сомнительна польза от данного гаджета.
densss2
03.04.2015 09:48Вы видео смотрели? Хотя там и без видео всё понятно: ничего там не напрягается для разжатия пружины. Пружина, по сути, разжимается под весом тела человека.
Step_M
03.04.2015 14:30Видео смотрел. Но закон сохранения энергии никто не отменял. Если для разжатия нужен вес человека, то какая-то мышца в этом человеке для начала должна поднять этот вес. Энергия просто так из пружины не появится, она с помощью данного девайса просто перераспределяется из других мест.
densss2
03.04.2015 14:43+1Без обид, но странно слышать это от человека, знающего, что такое закон сохранения энергии. Вы точно понимаете КАК оно работает?
ItsGreyDay
03.04.2015 19:22+1В обычной обуви, большое количество энергии поглощается ступнёй человека, когда она вступает в контакт с землёй. Таким образом, человек теряет из-за ахиллова сухожилия практически всю энергию. И эта энергия уходит в никуда.
вырезка из статьи на Гиктаймс про Bionic Boots
berezuev
03.04.2015 10:53Вообще, основная нагрузка при ходьбе идет на позвоночник, и логичнее делать конструкцию именно для него.
Хотя, если прогресс будет двигаться в том же направлении, то через n-лет люди разучатся ходить самостоятельно…
tarasov_alexey
03.04.2015 11:58+2Можно на этой основе сделать компактный велосипед. Буду школьником связывал ноги резиновым жгутом. Это уменьшало собственную частоту колебаний ног как физического маятника, что увеличивало скорость бега.
Единственное резинка тащила ноги в центр и норовила врезать зацепить одну ногу за другую, и еще было тяжело тормозить. В общем реально стремно было так бегать, но идея работала.
Closius
09.04.2015 18:14Могу сказать, что использовать его повседневно проблематично. При обычной ходьбе у людей очень короткое расстояние между таранными костями во время прохождения одной ноги и другой. Человек «анатомически» уже привык к определенной ширине расстановки ног при ходьбе.
Также на видео не видно подкладки на фронтальной стороне голени, туда приходит основная нагрузка от пружины.
Интересно, видели ли они мою статью? )))))
teifo
Если на военного навесить все те штучки, что призваны облегчать да помогать, мне кажется он даже встать с ними не сможет. С другой стороны мне кажется полноценный эксоскелет лучше, чем такой эрзац, тем более для гос.структур закупать снабжать, обеспечивать запчастями. Не те преимущества. Может какие туристы, шерпы всякие? Они как раз много ходят, бегать им внезапно не надо.