Теги → ноги
Быстрый переход

Пружинные экзоноги позволят снизить нагрузку и уменьшить на 7 % затраты энергии при ходьбе

Чтобы ходить правильно, экономя при передвижении силы, американские учёные предлагают использовать специальную конструкцию наподобие экзоскелета. Представленное устройство, в отличие от классической модели вспомогательного каркаса, не имеет электро- или любого другого мотора.

В основе разработанного инженерами из университета Карнеги-Меллона и университета Северной Каролины приспособления лежит обычная пружина, которая за счёт точно рассчитанного крепления элементов рассматриваемой системы — специальных фиксаторов в районе голеностопа и на уровне икроножной мышцы — позволяет добиться желанного результата и при этом незначительно ограничивает манёвренность. По крайней мере, не сковывает движения при обычной ходьбе, если судить по представленным видеоматериалам.  

www.washingtonpost.com

www.washingtonpost.com

Несмотря на кажущуюся громоздкость устройства, пружинный экзоскелет из углеродного волокна весит не более 500 г. Его применение способствует 7-процентной экономии затрачиваемой на ходьбу энергии, что эквивалентно уменьшению массы переносимого на себе снаряжения сразу на 4,5 кг. Предварительные тестирования уже подтвердили эффективность конструкции и тот факт, что задействование экзоскелета поначалу хоть и приводит к небольшому дискомфорту, но уже спустя короткий промежуток времени испытуемые перестают заострять внимание на прикреплённый к их ногам механизм. 

На реализацию проекта авторы, казалось бы, такого простого и не слишком продвинутого с технической точки зрения устройства, потратили почти 8 лет, досконально исследовав для этого поведение мышц и сухожилий во время передвижения.  

И хотя сама система, продемонстрированная на видео, не позволяет замаскировать её брюками или другим предметом одежды, разработчики надеются в конечном итоге модернизировать устройство для его незаметного повседневного ношения. Конечной целью инициативы, которая даже в виде представленного прототипа может стать полезной для страдающих от лишнего веса и начинающих спортсменов, является изготовление экзоскелета для людей с проблемами моторики и опорно-двигательной системы.

phys.org

phys.org

Стартап Digitstole: держи голову в холоде, а ноги на высокотехнологичных стельках

Современные гаджеты с огромным количеством датчиков могли бы приносить намного больше пользы, если бы производители сместили акцент с наручных устройств на получающие ежедневные порции нагрузок стопы. Первые попытки реализовать нечто схожее, но с уклоном в спортивную составляющую, были положительно восприняты общественностью и успешно запущены в серию благодаря краудфандинговым системам Kickstarter и Indiegogo.

Чтобы обеспечить несколько иной комфорт вашим ногам специалисты из Digitstole запустили кампанию по сбору средств для запуска на рынок интерактивных стелек. Созданный Kickstarter-проект получил в результате одноимённое с фирмой-разработчиком название.

Если первое представление об «умных» стельках нераздельно ассоциируется с частью обуви, которую снабдили всевозможными датчиками давления, акселерометром, гироскопом и даже компасом, то это вовсе не так. На самом деле стелька Digitstole предназначена для обогрева вашей стопы, если вы, скажем, оказались в сырой местности или не посмотрели на термометр перед выходом из дома.

Обувной гаджет оснащается встроенным модулем Bluetooth и требует подключения к мобильному устройству с поддержкой протокола 4.0. Специальное приложение для операционных систем iOS и Android позволит регулировать температуру, максимальное значение которой может достигать 40° С. Это не даст вашим ногам промёрзнуть даже в не самых тёплых ботинках.

Кроме того, как и полагается любым «умным» вещам, стелька кроме функции обогрева сможет также определить пройденное расстояние, а мобильное ПО автоматически подсчитает затраченные на преодоление дистанции калории.

Конструкция стельки, исходя из прямого предназначения, была выполнена достаточно тонкой — масса Digitstole не превышает 100 г. Главным вопросом при таких параметрах становится предельная автономность, которую сможет поддерживать встроенный аккумулятор. По заявлению разработчиков батарея с возможностью подзарядки при помощи microUSB-кабеля обеспечит тепло для ваших стоп на срок от семи часов до нескольких дней в зависимости от выбранного температурного режима.

Для оформления предварительного заказа на продукцию фирмы Digistole участники проекта должны выделить из личного бюджета $100. Если же решение беречь ноги в тепле к вам придёт гораздо позже, то в розничной продаже стельки появятся уже по цене $150. Модели будут доступны в различных цветовых вариациях.

Авторам идеи для успешного воплощения в жизнь стартапа необходимо собрать $40 тыс., из которых за 59 дней до окончания финансирования было получено чуть больше $4,5 тыс.

VelociRoACH: очень быстрый робот-таракан

Тараканы славятся своим проворством и способностью преодолевать практически любой рельеф, поэтому их можно считать идеальным прототипом для миниатюрных ходячих роботов. Этой идеей заинтересовались ученые Калифорнийского университета в Беркли. Их новый шестиногий робот VelociRoACH изготовлен преимущественно из картона, длина машины составляет 10 см, зато передвигается она со скоростью до 2,7 м/с, это самый быстрый робот в своей «весовой категории».

VelociRoACH

Авторы проекта подчеркивают, что VelociRoACH передвигается значительно быстрее реального таракана (1,5 м/с), по скорости уступает разве что рекордсмену Cheetah от Boston Dynamics (3,2 м/с), то есть самому быстрому ходячему, точнее, бегающему роботу. Ключом к успеху данной машины являются С-образные конечности, которые совершают движения до 15 раз в секунду. Стабильное движение VelociRoACH обеспечивается легкими пластиковыми крыльями и манерой движения конечностей, в любой момент времени не менее трех ног должны касаться земли.

Масса робота составляет 30 граммов, при этом он может поднимать груз до 120 граммов, поэтому в перспективе его можно будет оснастить полезным оборудованием, камерами или различными сенсорами. Единственным существенным недостатком VelociRoACH остается картонный корпус робота, легкий, но очень непрочный и недолговечный.

Материалы по теме:

Источник:

Роботизированная инвалидная коляска поднимается по лестнице

Ученые японского Технологического института Чибы построили роботизированную инвалидную коляску, способную подниматься по лестнице. Это стало возможным благодаря оригинальной конструкции, колеса располагаются на подвижных скобах, которые больше напоминают ноги. Поэтому машина может двигаться в двух режимах, катиться на колесах или шагать.

Инвалидная коляска

Управление коляской осуществляется при помощи джойстика, когда машина приближается к лестнице, она самостоятельно оценивает высоту препятствия и продолжает движение соответствующим образом. Для этого на ногах робота установлен набор сенсоров, они оценивают свойства препятствия (ступени) и расстояние до него. В зависимости от полученных данных коляска может использовать один из установленных на программной платформе сценариев или комбинировать их. Даже если произойдет какая-то ошибка, и колесо натолкнется на препятствие, машина подкорректирует свои действия уже в процессе.

Помимо движения через препятствия, сложная конструкция ног, на которых установлены колеса, делает машину более маневренной. Скобы выстраиваются в одну линию, и коляска свободно разворачивается практически на месте. Разработчики уточняют, что «колесный» режим движения считается основным, «шагающий» же используется как альтернатива, он пригодится для прохода в особо сложных местах. На данный момент это лишь первый рабочий образец, на следующем этапе инженеры изготовят несколько экземпляров, которые будут испытывать реальные люди, сообщая обо всех возможных недочетах в аппаратной и программной части.

Материалы по теме:

Источник:

Четвероногий военный робот следует за хозяином

Компания Boston Dynamics отчиталась об очередных успехах по разработке четвероногого транспортного робота, предназначенного для работы в качестве средства поддержки военнослужащих. На ранних стадиях проект назывался Big Dog, сейчас же название сменили на Legged Squad Support System, что можно перевести как «шагающая система поддержки отряда».

Legged Squad Support System

Важнейшим достоинством робота является его способность следовать за главой отряда. Это важно, потому что в реальных условиях далеко не всегда есть возможность возиться с пультами дистанционного управления. Если робот перевозит тяжеловесный груз, с него будет достаточно и того, чтобы он просто шел рядом. Машина может передвигаться и самостоятельно, идти по указанной дорожке или согласовывать свой маршрут с такими же роботами. Авторы проекта неспроста отказались от колесных и гусеничных конструкций, потому что в некоторых случаях проходимость или скорость движения таких машин может страдать. А машина на ногах может просто перешагнуть препятствие. Грузоподъемность робота составляет порядка 180 кг, а запас хода достигает 32 км.

Материалы по теме:

Источник:

Исследователям удалось продвинуться в разработке роботизированного ножного протеза

Команде исследователей удалось продвинуться в разработке роботизированного ножного протеза, управляемого электроэнцефалограммными сигналами. Исследования проводились в Медицинском центре проблем ветеранов (Veterans Affairs Medical Center), который находится в Лонг-Бич, что в Калифорнии.

Конечно, пока разработка полна ограничений — носитель протеза может только начинать движение и останавливать его. Однако исследователи заявили, что им удалось достигнуть 100%-отклика без «ложных сигналов тревоги».

 

Результаты исследования довольно многообещающие для того, чтобы начать дорабатывать роботизированный протез и добавить в него такие функции, как поворот и возможность садиться. Пока изобретение тестировалось только на здоровых людях, однако исследователи надеются, что в конечном счёте смогут излечивать тех, кто имеет проблемы со спинным мозгом. 

Материалы по теме:


Охладитель для ног с питанием от USB

Наступило лето и принесло множество сопутствующих проблем, на улице воцарилась жара, которая вызывает у человека естественную реакцию, а именно неприятный запах от ног. Для некоторых людей эта проблема оборачивается маленькой катастрофой, после целого дня в офисе аромат может стать практически невыносимым, поэтому на свет появилось специальное устройство — компактный охладитель для ног, питающийся от USB.

USB Foot Cooler

Это значит, что желающий подкорректировать свой температурный режим человек остается привязанным к своему компьютеру. То есть нужно помнить, что устройство следует отключить, прежде чем отойти от машины, в противном случае можно повредить USB-порт на компьютере. Охладитель представляет собой двухскоростной вентилятор, помещенный в цилиндрический корпус. С торцевой части корпуса от устройства отходит трубка, которая заканчивается в носке или в ботинке. В качестве альтернативы производитель предлагает направить трубку не на ступню, а под мышку, на этой точке запах может быть столь же неприятным. Стоимость устройства под названием USB Foot Cooler в интернет-магазине Thanko составляет 26 долларов США.

USB Foot Cooler

Материалы по теме:

Источник:

Робот, которого не выведешь из равновесия

Если у современного робота есть только одна узкая специализация, то он способен почти на чудеса. Новый интеллектуальный механизм с непроизносимым именем HRP3L-JSK отличается от себе подобных. Этот двуногий робот очень хорошо удерживает равновесие и не падает, если кто-то его толкает или пинает с целью опрокинуть.

HRP3L-JSK

Авторами проекта стали японские ученые из лаборатории JSK при Токийском университете. Если толкнуть робота, он в течение тысячной доли секунды вычислит 170 возможных позиций для ног и выберет среди них оптимальную, которая позволит сохранить баланс. Разработчики поясняют, что для выполнения задачи следует не только определить надлежащую позицию, но и собственно занять ее, чтобы не упасть. Для этого использовались особые электроприводы, способные реагировать достаточно оперативно, чтобы противостоять силе тяжести.

Движение робота HRP3L-JSK осуществляется при помощи мотора с высоким рабочим напряжением и жидким охлаждением, источником заряда служит конденсатор емкостью 13,5 фарадов. Конденсатор оказался более эффективным решением, чем аккумулятор, потому что необходимая сила тока для традиционных аккумуляторов недоступна. Мощность электродвигателя составляет 200 Вт, при скорости вращения 1000 градусов в секунду он развивает крутящий момент в 350 Нм на коленях робота. Этого действительно хватает, чтобы робот передвинул ноги в нужную позицию, чтобы не упасть. Проблемой текущего прототипа является необходимость во внешнем питании, ресурсов современных аккумуляторов для робота HRP3L-JSK не хватает.

Материалы по теме:

Источник:

Женщина на экзоскелете приняла участие в Лондонском марафоне

После тяжелой травмы, полученной шесть лет назад, врачи сказали наезднице Клэр Ломас (Claire Lomas), что она никогда больше не будет ходить. Однако данная перспектива абсолютно не устроила женщину, и, благодаря появившимся с 2006 года техническим инновациям, она получила возможность самостоятельно передвигаться в вертикальном положении. И даже приняла решение поучаствовать в знаменитом Лондонском марафоне. Ее пример обязательно вдохновит других пациентов с ограниченными возможностями.

ReWalk

В результате инцидента, произошедшего в 2006 году, лошадь начала двигаться бесконтрольно, и Клэр выбросило на близлежащее дерево. Наездница сломала шею, спину и ребра, после чего осталась парализованной ниже линии груди. Перспективы после таких травм остаются самые плачевные, но в какой-то момент женщина узнала об экзоскелете ReWalk, роботизированных ногах, которые она иронически сравнивает с «Неправильными штанами» из мультфильма про Уоллеса и Громита.

Клэр поставила перед собой цель получить этот экзоскелет, в чем ей помогли члены семьи и друзья. Отметим, что речь идет о нешуточной сумме в 43 тыс. фунтов стерлингов, это примерно $70 тыс., именно столько стоит ReWalk. И Клэр снова пошла, хотя и при поддержке роботизированного механизма. Реабилитация далась ей нелегко, даже после нескольких недель тренировок она могла пройти не более 30 шагов. Однако бывшая наездница не отчаивалась и упорно продвигалась вперед. Клэр начала ходить в ReWalk практически без остановок, ночуя в отелях по пути следования, постепенно увеличивая не только проходимую дистанцию, но и скорость своего движения. Участие в Лондонском марафоне стало логическим продолжением этой последовательности, но едва ли это последнее ее достижение.

Материалы по теме:

Источник:

Батут использовали в качестве электронного контроллера

Японские ученые из университета Цукубы создали электронный батут, который можно использовать в качестве инструмента для управления компьютерными приложениями, человек практически полностью погружается в игровое пространство. В качестве управляющих команд батут воспринимает движение вперед, балансирование и собственно прыжки, а также движения вбок и назад, которые появились в новой версии.

Батут

При разработке проекта авторы стремились сделать повседневные физические упражнения не такими однообразными и пугающими, как обычно. Упражнения на батуте предполагают снижение нагрузки на ноги и спину по сравнению с упражнениями на полу, кроме того, занятия в виртуальной плоскости более интересны для человека. Для различения движения носков и пяток в нижней части располагаются четыре инфракрасных сенсора, которые отслеживают изменения формы дна батута.

При помощи этих сенсоров компьютерная система определяет движение центра тяжести человека, указывая на его движение влево или вправо. А когда поверхность батута становится плоской, система фиксирует прыжок. Помимо обратной поверхности, система при помощи сенсоров отслеживает и направление стоп на лицевой, куда указывают стопы, туда и желает двигаться человек. О выводе технологии на коммерческие рельсы пока не сообщается.

Материалы по теме:

Источник:

Видео дня: робот PETMAN научился приседать и отжиматься

Последний раз, когда мы видели робота PETMAN, он представлял собой невнятную конструкцию, которая не могла похвастаться ничем, кроме пары нелепых ножек. Теперь его создатели из компании Boston Dynamics доработали машину до более полного соответствия человеческому телу. У нее появилось что-то вроде торса, верхние конечности, а также лампочка вместо головы. Робот создан с тем, чтобы двигаться как живой солдат, но не для участия в боевых действиях, а для спасения пострадавших.


PETMAN


PETMAN научился не только ходить, но также бегать, двигаться сложными траекториями, поворачиваться и даже удерживать равновесие, если его толкают. Компания разработала уже немало четырехногих роботов, и данный экземпляр заметно выбивается из их стаи, поскольку он похож на человека. Он не просто повторяет человеческие пропорции, он повторяет наши движения потому, что его разработали для тестирования военного обмундирования. И это имеет смысл, ведь под обмундированием понимается не модельная форма, от кутюрье с мировыми именами, а защитные костюмы против химической и других атак.



Первые поставки робота от Boston Dynamics ожидаются в будущем году, формы PETMAN повторяют пропорции образцового военнослужащего: рост около 180 см, вес около 90 кг, он умеет симулировать дыхание, изменения температуры тела и даже потоотделение. В перспективе машина получит самую главную, но пока отсутствующую часть тела, а именно голову.

Материалы по теме:

Источник:

Роботы Swarmanoid трудятся вместе, дополняя друг друга

Быть может, робототехника развивается не так быстро, как хотелось бы, и современные роботы все еще многого не умеют и не понимают, однако ни у кого уже не осталось сомнений, что в будущем они станут настоящими помощниками вконец обленившимся людям. Очередной шаг в этом направлении сделала команда инженеров во главе с профессором Марко Дориго (Marco Dorigo).


Swarmanoid


Они продемонстрировали результаты работы над проектом Swarmanoid, их идея состоит в том, что большинство операций по дому могут выполнять машины трех основных типов: роботы-глаза, роботы-руки и роботы-ноги. При решении каждой отдельной задачи все эти машины работают совместно, дополняя возможности друг друга. Робот-ноги (foot-bot), что очевидно, используется для транспортировки своих собратьев к пункту назначения. Робот-глаза (eye-bot) производит рекогносцировку и определяет местоположение объектов, с которыми требуется работать. А непосредственное задание выполняет третий компонент — робот-руки (hand-bot). Все это было продемонстрировано на примере простого задания отправиться в соседнее помещение и принести стоящую на полке книгу.



Робот-глаза, перемещаясь по воздуху, обнаруживает ее местоположение и закрепляется на потолке в непосредственной близости, после чего отправляет сигнал своим собратьям. Собратья объединяются в совместную конструкцию, прибывают на место назначения и выполняют задачу. При этом робот-руки цепляется к потолку и удерживается при помощи лебедки, контролируя вращение на нити посредством пары пропеллеров.

Материалы по теме:

Источник:

Робот, идущий по воде

Роботы так или иначе являются механической имитацией живых существ, все они так или иначе похожи на животных. Одной из таких машин является новое творение китайских ученых, оно имеет редкий талант — робот умеет передвигаться по воде. Причем не плавать, а ходить, поскольку прототипом для данной машины послужила водомерка. Эти насекомые не только бегают по поверхности воды, но даже умеют прыгать, благодаря особым гидрофобным конечностям.


Робот


Общая длина корпуса робота составляет порядка 15 см, он удерживается на поверхности при помощи десяти проволочных гидрофобных ножек, а передвигается посредством двух дополнительных конечностей, которые вращаются благодаря двум электрическим моторчикам. Они разгоняют робота до скорости порядка 15 см/с, машина легко удерживается на поверхности воды, двигается по прямой или поворачивает в сторону и не предпринимает попыток утонуть. Авторами разработки стали ученые Школы химической техники при Технологическом институте Харбина, и они не уточнили, каким образом можно будет применить их изобретение на практике. Рано или поздно любая технология находит своем место в этом мире. Может быть, когда-нибудь на свет появятся основанные на этом принципе водные транспортные средства.

Материалы по теме:

Источник:

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥