Робототехника, используя новейшие технологии и материалы, осваивает новые отрасли. Ее достижения помогут людям с ограниченной подвижностью чувствовать себя комфортно, восстановить утраченные возможности организма.

Сотни тысяч людей в мире по тем или иным причинам страдают заболеваниями опорно-двигательного аппарата. Новейшие достижения робототехники призваны помочь таким больным.

Так в калифорнийском университете в Санта-Круз разработан экзоскелет с нейронным управлением. Экспериментальная модель работает во всех плоскостях и позволяет повторять 95% движений здорового человека. Управление осуществляется нейронными импульсами человека. Разработчики большое внимание уделяют уменьшению времени реакции системы на желание человека совершить движение.

Exoskeleton Prototype 3 (EXO-UL3)

Этот экзоскелет для рук закреплён на стене. Для большей безопасности — приводы всё же довольно мощные, да и вес машины не мал. Но в перспективе американские специалисты хотят построить полностью носимый вариант.

Аппарат будет полезен для больных с нейродегеративными типами заболеваний. Особое значение такой экзоскелет будет иметь для людей, перенесших инсульт. Новая разработка предусматривает односторонний вариант работы, а при инсульте страдает одна половина тела. Эту конструкцию также с успехом можно использовать в качестве тренажера для послеинсультной реабилитации для возвращения к нормальному функционированию мышц, утративших работоспособность.

Японская фирма Хонда создала экзоскелет для нижних конечностей - Walking assist (дословно – «устройство, помогающее ходить»). Аппарат, разработанный инженером Дзюном Асихарой, может приседать, подпрыгивать, передвигаться не только по ровной поверхности, но и по наклонной плоскости. Модель снабжена электрическим приводом, весит 7 килограмм и сохраняет работоспособность в течение двух часов.

Walking assist (дословно – «устройство, помогающее ходить»)

Для надевания Walking assist вовсе не требуется застёгивать вокруг ног или пояса многочисленные ремни, как это было с аппаратами-предшественниками. Достаточно обуться в ботинки да приподнять сиденье, венчающее киберноги, и можно отправляться в путь.

Предшественник Walking assist

Машина следует за движениями человека, при этом она направляет своё усилие так, чтобы оно проходило через центр тяжести владельца. Это помогает ему держать равновесие. Более того, аппарат учитывает при регулировке усилия различные позы.

Так, во время ходьбы компьютер командует парой электромоторов сообразно сигналам с датчиков в подошвах механизма.

А ещё Walking assist учитывает угол сгибания коленей. Если человек перемещается в полуприседе или поднимается по лестнице, усилие моторов, поддерживающих вес владельца, будет увеличено.

Кстати, одним из этих прототипов был японский киберкостюм HAL (см. заметку Экзоскелет Hybrid Control System).

В большинстве существующих аппаратов силовая часть представлена электрическими и пневматическими приводами. Но уже сейчас разработаны и испытываются образцы полимерных мускулов, которые устанавливаются в наружные конструкции. Со временем их начнут вшивать в человеческое тело, заменяя неработающие мышцы. Недавно медики из университета Калифорнии в Дэвисе провели эксперимент по замене полимерами мимических мышц лица и получили положительные результаты.

Схема управления векам: 1.Пластина полимерных мышц; 2.Крепление; 3.Проводники электрических импульсов; 4.Жгуты полимерных мышц - они в итоге и позволяют моргать.

Эти разработки могут помочь не только больным людям, но и в отраслях, где издавна был высокий процент ручных работ.