Ученые Stanford Biomechatronics Laboratory разработали экзоскелетный ботинок, который позволяет ходить на 9% быстрее, чем в обычной обуви, и прилагать на 17% меньше усилий.
Роботизированная обувь, созданная в Стэнфордском университете, оснащена мотором, который работает с икроножными мышцами, чтобы давать пользователю дополнительный толчок при каждом шаге.
Точно синхронизированный двигатель управляет ботинком так, что он передает «крутящий момент» — скручивающую силу, которая может вызвать вращение вокруг оси — в суставе ноги. Установка состоит из «ботинка» экзоскелета, надетого на каждую лодыжку, и аккумуляторной батареи на талии.
Каждый ботинок включает в себя датчики для отслеживания движения, двигатель для создания «вспомогательных крутящих моментов», раму из углеродного волокна и алюминия, а также башмак и ремешок для голени для передачи усилий на тело.
Инженеры использовали модель машинного обучения для разработки своего экзоскелетного ботинка, который можно персонализировать в соответствии с потребностями пользователя. Модель может оценить, как устройства экзоскелета влияют на ходьбу, на основе информации (например, угла наклона лодыжки и скорости), собранной датчиками, для настройки устройства таким образом, чтобы оно наилучшим образом соответствовало характеристикам ходьбы отдельного пользователя.
Тесты с молодыми и здоровыми участниками показали, что использование устройства привело к увеличению скорости ходьбы на 9% при снижении расхода энергии на пройденное расстояние на 17% по сравнению с ходьбой в обычной обуви.
Новое изобретение может быть широко использовано в повседневной жизни, например, людьми с ограниченными физическими возможностями или с тяжелыми физическими нагрузками.
