Исследователи из Центра передовой робототехники Корейского института машиностроения и материалов (KIMM) сообщили о прорыве в деле массового производства ткани со встроенными «роботизированными» волокнами. Учёные создали станок для фабричного выпуска такой ткани. Представленные образцы волокон при весе 10 граммов способны поднимать до 15 кг груза, обещая снижение нагрузки на мышцы человека в костюме до 40 %. Жить и работать станет намного легче.

HUAWEI FreeArc: вероятно, самые удобные TWS-наушники

Почему ИИ никак не сесть на безматричную диету

Hollow Knight: Silksong — песнь страданий и радостей. Рецензия

Пять причин полюбить HONOR Pad V9

Обзор умных часов HUAWEI WATCH 5: часы юбилейные

Фитнес-браслет HUAWEI Band 10: настоящий металл

Пять причин полюбить HONOR X8c

Пять причин полюбить HONOR Magic7 Pro

Источник изображений: KIMM

Идея использования экзоскелетов в повседневной жизни пока наталкивается на громоздкость существующих решений, основанных на мощных двигателях или гидравлике. Это тяжело и редко удобно, хотя и может быть полезно при длительном переносе негабаритных тяжестей. Также остаются нерешёнными проблемы снижения нагрузки сразу на несколько суставов — в частности, на локоть, плечо и поясницу. Корейская разработка решает эти задачи и обещает сделать технологию настолько массовой, что она изменит производство, медицину и повседневную жизнь.

Исследователи представили станок для автоматизированного плетения «тканевого мышечного» исполнительного механизма (актуатора) на основе сверхтонкой проволоки из сплава с памятью формы (SMA). Эта технология позволяет производить лёгкие и гибкие материалы, подходящие для массового применения, что естественным образом приближает коммерциализацию носимых роботов и экзоскелетов.

Метод производства основан на использовании SMA-проволоки диаметром 25 мкм — примерно в четыре раза тоньше человеческого волоса, которая встраивается в спиралевидную пряжу. В отличие от предыдущих версий с металлическим сердечником, не отличавшихся физической гибкостью и сложных в производстве, новая нить получила сердечник из натурального волокна. Это позволило модернизированному станку обеспечить стабильное и непрерывное плетение робо-ткани. Такие волокна массой всего 10 г способны поднимать нагрузку от 10 до 15 кг, что делает их идеальным компонентом для роботизированной одежды.

Для подтверждения работоспособности концепции учёные создали первого в мире носимого робота в виде одежды массой менее 2 кг, который одновременно поддерживает локоть, плечо и поясницу, снижая мышечную нагрузку более чем на 40 % при выполнении повторяющихся физических задач. Кроме того, был разработан сверхлёгкий робот для поддержки плеча весом 840 г, который пациенты с мышечной дистрофией могут использовать в повседневной жизни. Клинические испытания в больнице Сеульского национального университета (SNUH) показали увеличение диапазона движений плеча более чем на 57 %.

Представленная разработка открывает перспективы для снижения физической нагрузки на работников в логистике и строительстве, а также способствует улучшению качества жизни пациентов. Автоматизированная система производства обеспечивает единообразие и высокое качество материала, закладывая основу для коммерческого выпуска повседневной одежды с функциями экзоскелета.

Разработка так называемых экзоскелетов движется в двух основных направлениях: создание силовых ассистентов для людей с полноценными моторными функциями и реабилитация пациентов с различными нарушениями опорно-двигательного аппарата. Американским учёным удалось создать «мягкий» экзоскелет, который возвращает пациентам с болезнью Паркинсона возможность уверенно ходить пешком без посторонней помощи.

Обзор умных часов HUAWEI WATCH 5: часы юбилейные

Hollow Knight: Silksong — песнь страданий и радостей. Рецензия

Пять причин полюбить HONOR Magic7 Pro

Почему ИИ никак не сесть на безматричную диету

Фитнес-браслет HUAWEI Band 10: настоящий металл

HUAWEI FreeArc: вероятно, самые удобные TWS-наушники

Пять причин полюбить HONOR Pad V9

Пять причин полюбить HONOR X8c

Источник изображения: YouTube, Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences

К нарушениям функций опорно-двигательной системы человека приводят самые разные заболевания, но в случае с болезнью Паркинсона основной проблемой являются периодические застывания на месте при ходьбе, которым предшествует сокращение амплитуды движения конечностей. В результате таких замираний человек может потерять равновесие и упасть, по этой причине пациентам с болезнью Паркинсона сложно передвигаться самостоятельно, особенно на открытых пространствах с множеством отвлекающих факторов.

Как сообщает TechCrunch, команде учёных из университетов Гарварда и Бостона удалось создать «мягкий» экзоскелет, который при помощи системы датчиков адаптируется к особенностям походки конкретного человека, и при помощи закреплённых на ногах исполнительных механизмов ненавязчиво придаёт им импульс движения в нужный момент, исключая характерные замирания почти полностью. В ходе испытаний экзоскелета с участием 73-летнего мужчины, страдающего болезнью Паркинсона, было установлено, что без особой тренировки он научился ходить внутри помещений с высокой скоростью и без замираний, а на открытых пространствах характерные застывания на месте случались гораздо реже. Ему также удавалось сочетать ходьбу и поддержание беседы, чего было сложно добиться без соответствующего устройства.

Команда разработчиков продолжит совершенствовать свой экзоскелет, а также готова лицензировать технологию всем желающим производителям соответствующих устройств-ассистентов. Создание такой техники в значительной степени решает проблему социализации людей, страдающих нарушениями опорно-двигательного аппарата, и способствует повышению качества их жизни.