Брюки-экзоскелет вернут конечностям подвижность
Инженеры из Британии представили экзоскелет, который надевается на ноги подобно брюкам. Движение парализованным конечностям обеспечивают искусственные мышцы.
Потеря мобильности серьезно портит качество жизни человека. Более 6,5 миллиона маломобильных граждан насчитывается в Великобритании. В России же, согласно данным Росстата, зарегистрировано около 12,1 миллиона человек всех групп инвалидности. Оценить, у скольких из них проблемы с опорно-двигательным аппаратом, трудно. Несмотря на многочисленные исследования и разработки, различные аппараты, помогающие восстановить движение, редко выходят за пределы лабораторий.
Решить эту проблему намеревается группа исследователей из Бристольского университета под руководством профессора Джонатана Росситера (Professor Jonathan Rossiter). Специалисты разработали так называемые роботизированные брюки - экзоскелет, который имитирует работу человеческих мышц. Для того чтобы создать движение, искусственные мышцы сокращаются и тянут элементы конструкции с обеих сторон.
Объединяя несколько таких мышц вместе, можно управлять коленными суставами и помочь человеку встать со стула. Преимущество такой конструкции в том, что искусственные мышцы эластичные и мягкие, а значит, гораздо удобнее и безопаснее жестких роботизированных экзоскелетов.
Чтобы заставить искусственные мышцы сокращаться, инженеры разработали два метода. Первый предполагает использование «воздушных мышц», то есть шаров, изменяющихся в размере посредством надувания и сдувания. Во втором методе мышцы изготавливаются из геля, затем их помещают между двумя медными пластинами и подают к ним ток. Гель как бы притягивается к областям с высоким электрическим напряжением. Так, создавая различные уровни напряжения в пластинах, можно заставлять гель прижиматься к одной из них и «сокращать» мышцу.
В брюки также встроены электроды, которые располагаются прямо над мышцами и посылают им электрические импульсы. Электрическая стимуляция может вызывать сокращения мышц, тем самым повышая уровень контроля ими у самого человека. Это метод функциональной электрической стимуляции, который давно используется для терапии пациентов, перенесших травму спинного мозга.
Помимо этого, в конструкцию штанов могут быть встроены пластиковые скобы у коленных чашечек, чтобы человек мог сохранять стоячее положение. В будущем инженеры также планируют интегрировать электронную систему, которая будет получать информацию о движениях пользователя.
Пока ученые представили только прототип роботизированных брюк, коммерческое производство еще не начато. Создатели надеются, что устройство станет успешным, так как оно удобно в применении и может быть адаптировано под каждого пользователя индивидуально.
