Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • mmif-2019
  • biokhaking
  • techweek

Экзоскелет для работяг и стариков

Киберноги Honda притопали на завод перед визитом в дом престарелых

Когда речь заходит об экзоскелете для нижней части тела, а попросту — о киберштанах, нам почему-то вспоминается мульт "Уоллес и Громит". Одним из творений рассеянного и легкомысленного изобретателя Уоллеса были как раз самоходные портки, с которыми не раз случались забавные казусы: капризная вещица проявляла норов и была способна "прогулять" своего хозяина совсем не туда, куда он хотел бы.


Уоллес и Громит (Wallace and Gromit) на себе испытали, что такое "штаны с характером"
(кадры с сайта animated-views.com).

В каждой шутке, как известно, доля шутки. Соединить несколько "палочек" шарнирами, снабдив их электромоторчиками — дело недолгое. А вот сделать так, чтобы эта конструкция помогала ходьбе, но при этом не стесняла человека, а чутко реагировала на движения, — очень даже непросто.

Богатый опыт постепенного совершенствования "умного" ASIMO, пожалуй, самого сложного ходячего человекоподобного робота на планете, а также собственные исследования по биомеханике человеческой ходьбы позволили компании Honda создать свою версию киберштанов, пользование которыми, как уверяют инженеры, простое и интуитивное.

Компания обнародовала новый силовой экзоскелет для ног в красный день календаря – 7 ноября.

Как и раньше, устройство называется Walking assist device (первый и при этом необычайно портативный "ножной" экзоскелет под таким же именем Honda представила в апреле нынешнего года).

Только теперь к названию прибора добавлено With Bodyweight Support System, читай — с поддержкой пятой точки. И не зря. Фактически перед нами совершенно другая система.

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


Honda Walking assist device позволяет ходить, подниматься и спускаться по лестнице или наклонной плоскости, приседать и вставать (фотографии Honda и AFP/Getty Images).

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


Основные характеристики устройства: вес – 6,5 килограмма (включая обувь и литиево-ионный аккумулятор), время работы на одной зарядке – 2 часа. Устройство может быть выполнено в разных размерах. При этом если конкретный аппарат рассчитан на пользователей с "номинальной" высотой 170 см, это означает, что данный Walking assist смогут нормально применять люди с ростом в пределах 165-175 см (фотографии Honda).

Walking assist на данный момент — это вершина исследований, ведущихся Honda с 1999 года. Главная цель — подарить радость движения старикам, ещё способным ходить, но уже с трудом. А второе предназначение киберштанов — оснащение рабочих на конвейере.

Вот тут, кстати, пригодится и движение вприсядку (в ходе сборки авто куда только не приходится залезать), и помощь при подъёме тяжестей.

Что до ограничения времени активной работы на одной зарядке батареи, полагаем, авторам "усилителя ног" нетрудно будет предусмотреть смену заранее заряженных аккумуляторов или даже переодевание рабочих в новые "штаны" на время заправки первых.


В качестве возможной области приложения новинки можно привести ещё и реабилитацию пациентов после травм ног или позвоночника и другие "медицинские ситуации" (фотографии Honda).

Инженер Honda Дзюн Асихара (Jun Ashihara) считает, что аппарат понравится и тем, кому по долгу службы приходится проходить большие расстояния. "Он должен быть предельно прост в использовании, как велосипед, — говорит Асихара. — Он уменьшает стресс, и вы чувствуете себя менее уставшим".

Во всех случаях владельцы чудо-машинки оценят, насколько она уменьшает нагрузку на мышцы и суставы ног (бёдра, колени, лодыжки).

Как гласит пресс-релиз компании, с нынешнего месяца начинаются испытания Walking assist на автомобильном заводе Honda в Сайяме (Sayama).


Киберноги от Honda в действии на конвейере хондовского завода Саитама (Saitama) в Сайяме (фото Honda).

Именно сборщики первыми смогут выявить все достоинства и недостатки разработки. Но уже сейчас можно сказать о её главных преимуществах перед аналогами: низкий вес и эстетичность.


Одним из важных достоинств проекта Walking assist второго поколения японские инженеры называют отсутствие выступающих за "габариты" человека деталей. Поскольку рычаги и моторы находятся с внутренней стороны лодыжек и бёдер, а также – сзади туловища, с новым устройством проще проходить в узких местах. Да и риск задеть что-то – ниже (фотографии AP).

Кстати, одним из этих прототипов был японский же костюм HAL. Ныне японская компания Cyberdyne фактически поставила разработку университета Цукубы (Tsukuba University) на поток (страница продукта теперь соответственно — HAL).

Пока — для рынка Японии, но через некоторое время намечен выход в Европу, а потом и в другие части света.


Облегчённые HAL-штаны и полный костюм HAL, который в зависимости от исполнения и настроек усиливает действия человека в 2-10 раз (фотографии AP и Cyberdyne).

Вот только цена такого костюма сравнима со стоимостью авто бизнес-класса. Он не по карману даже многим госпиталям (а ведь одна из задач экзоскелета — помощь медсёстрам и сиделкам, помогающим, в свою очередь, пациентам).

Потому массовому пользователю недавно была предложена упрощённая версия HAL — только низ. Эти киберштаны компания отдаёт в аренду за $2 тысячи в месяц.


До появления на конвейере полных робокостюмов дело ещё не дошло. Но и "нижняя половинка" экзоскелета, созданная «Хондой», может заметно сократить усталость рабочих, проводящих целый день на ногах (фото Honda).

Что дальше? Логичным развитием экзоскелетов можно посчитать разнообразные ходячие кресла, вроде Toyota i-foot или HUBO-FX1.

Красота! Тут совсем напрягаться не нужно.

Но здесь уже и не приходится говорить о компактности механизма. И, скажем, применение подобных штуковин внутри помещений ограничено в силу габаритов ходячих машин. А при поломке такое кресло с собой не унесёшь – это же целое транспортное средство.

Полагаем, развитие "усилителей" мышц должно пойти в противоположную сторону – минимизации. Те же киберштаны со временем, быть может, утончатся настолько, что их можно будет надевать не на, а под штаны обычные.

А главное – поскольку тут нет никакого автономного "самоуправления", с Honda Walking assist device приключения Уоллеса нам не грозят. Посмотрим на них лучше в кино.

Мембрана

Портал «Вечная молодость» www.vechnayamolodost.ru
12.11.2008

Читать статьи по темам:

бионика возрастные болезни Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Экзоскелет для стариков и инвалидов

читать

Нейропротез позволил обезьяне управлять парализованной рукой

Опыт открывает заманчивые перспективы для парализованных пациентов с повреждениями позвоночного столба.

читать

Производство обонятельных рецепторов – шаг к «искусственному» носу

Ученые MTI разработали метод массового производства обонятельных рецепторов в лабораторных условиях. Это достижение не только является шагом на пути к созданию «искусственного носа», способного помочь в решении многих вопросов, но и приближает ученых к расшифровке механизмов обоняния.

читать

Костные имплантаты по индивидуальным чертежам

С помощью новой технологии достаточно несложно будет изготавливать индивидуальные имплантаты, внутренняя структура которых будет соответствовать структуре кости пациента. Металлический порошок из таких материалов, как титан и сталь, позволяет реконструировать различные костные элементы, такие как составные части коленного сустава.

читать

Инвалидным креслом будут управлять при помощи языка

Американские ученые создали устройство, позволяющее управлять инвалидным креслом и компьютерной мышью с помощью крошечного магнита, имплантированного в кончик языка. Новая технология может оказаться особенно полезной людям с тяжелыми поражениями спинного мозга и нервно-мышечными заболеваниями.

читать

Обезьян научили мысленно управлять протезом руки

В очередном эксперименте по созданию протезов, управляемых «силой мысли» обезьяны с вживленными в мозг электродами научились есть с помощью механической руки. В будущем такие устройства смогут облегчить жизнь людям – парализованным или с ампутированными конечностями.

читать