Команда американских исследователей опубликовала результаты тестирования экзоскелета ReStore для людей, проходящих реабилитацию после инсульта. Устройство, по мнению ученых, — надежный и безопасный способ восстановить нормальное функционирование конечностей.

Экзоскелет ReStore™, разработанный компанией ReWalk Robotics Ltd, крепится на ногу, постоянно отслеживая движения стопы и голеностопного сустава, чтобы сохранять естественную походку. За его работой удаленно наблюдает физиотерапевт, который также регулирует систему. 

ReStore™ — первый роботизированный экзоскелет, который одобрило Министерство здравоохранения США. Устройство, в первую очередь, предназначено для реабилитации пациентов с гемипарезом, переживших инсульт. Гемипарез — неврологический синдром, при котором ослабевают мышцы половины тела. Он разделяется на степени тяжести: в то время, как у одних пациентов возникают небольшие трудности при ходьбе, другие могут полностью лишиться возможности ходить без посторонней помощи.

Тестирование экзоскелета проводилось на людях, которые самостоятельно могли проходить только короткие дистанции (примерно, полтора метра). Всего за пять дней использования устройства дистанция и скорость перемещения участников с постинсультным гемипарезом увеличилась. В исследовании, опубликованном в журнале Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation, приняло участие 44 добровольца.

Ученые утверждают: это пока ранние испытания устройства, и главная цель — проверить его в деле, а не доказать эффективность. По их словам, экзоскелет нуждается в дополнительных контролируемых испытаниях.

Новый экзоскелет увеличивает силу в двадцать раз  (видео)

Компания Sarcos Robotics обещает уже в следующем году выпустить на рынок экзоскелеты, которые двадцатикратно увеличивают силу пользователя.

Недавно фирма привлекла дополнительное финансирование в размере 40 миллионов долларов США (около трёх миллиардов рублей по текущему курсу). Разработчики планируют потратить эти деньги на коммерциализацию своего детища – экзоскелета Guardian XO.

По утверждению создателей, это первый экзоскелет, охватывающий всё тело человека, который может несколько часов работать без подзарядки батареи. А когда аккумулятор всё же разрядится, его можно будет быстро сменить в полевых условиях, практически не отрываясь от работы.

Основная функция Guardian XO – облегчать поднятие тяжестей. Он увеличивает силу своего пользователя в двадцать раз. То есть мешок цемента массой в 50 килограммов строитель сможет поднять так же играючи, как и кирпич массой 2,5 килограмма.

Как утверждают производители, экзоскелет повторяет движения человека в реальном времени, не "притормаживая". При этом система позволяет совершать самые разные движения: у неё ни много ни мало 24 степени свободы.

Ещё одно преимущество Guardian XO – модульная конструкция. Благодаря ей экзоскелет можно надеть или снять за 30 секунд.

Компания предлагает пользователям не только сам аппарат, но и его обслуживание и обновление.

Ожидается, что устройство, во-первых, повысит производительность труда, а во-вторых, убережёт человека от травм при поднятии тяжестей.

Экзоскелет станет отличным решением там, где трудно заменить человека роботом из-за того, что рабочему приходится выполнять слишком сложные манипуляции. Оператор экзоскелета фактически сочетает в себе ловкость и сообразительность человека с нечеловеческой силой робота.

Экзоскелет лодыжки от ученых из Стэнфорда повышает скорость бега на 10% (видео)

Экзоскелет лодыжки от ученых из Стэнфорда повышает скорость бега на 10%. Описание разработки опубликовано в журнале Science Robotics.

Обычно экзоскелеты создаются для того, чтобы снизить нагрузку на мышцы и увеличить возможности человека при переноске грузов. Другое популярное применение — вернуть работоспособность пожилым людям, которые сами не могут преодолевать большие дистанции или поднимать тяжелые предметы.

В новой работе исследователи руководствовались другой целью — «сделать упражнение более привлекательным или более практичным». Их разработка представляет собой не портативный экзоскелет, а его имитацию — на ноги пользователю надевается механизм, который приводится в действие большой системой двигателей, использовать которую в нынешнем виде можно только в лаборатории.

По словам исследователей, этого достаточно, чтобы выяснить, поможет ли механизм мышцам, задействованным при беге, работать дольше и эффективнее. После этого устройство будет уменьшено до полной пригодности для повседневной носки.

Тестирование устройства на беговой дорожке, в котором принимали участие 11 опытных бегунов, показало, что экзоскелет позволяет тратить на бег на 15% меньше энергии и повышает скорость бегуна на 10%.

Реабилитационный экзоскелет Harmony SHR восстанавливает пациентов после инсульта (видео)

Восстановление работоспособности верхних конечностей после инсульта или тяжелых травм занимает многие месяцы, а иногда и годы и требует постоянного внимания специалистов высокого уровня. Новая стационарная роботизированная система реабилитации, основанная на принципах используемых при проектировании экзоскелетов, под название Harmony SHR (лопаточно-плечевой отдел, scapulohumeral) позволит значительно повысить эффективность возвращения пациентов к нормальной жизнедеятельности. Разработана система в компании Harmony Bionics из Техаса.

Система SHR предназначена для ранней реабилитации после инсульта и обеспечивает комплексную терапии для обеих рук, при этом обеспечивая эффективную поддержку тела пациента, проходящего процедуру в сидячем положении. Аппарат SHR можно также использовать при восстановлении после травм полученных в результате вывиха или подвывиха плеча.

Анатомически подобранный дизайн конструкции Harmony SHR имитирует естественный диапазон движений лопаточно-плечевого отдела пациента во время терапии. При соединении механических манипуляторов с руками больного используется мягкая связка, позволяющая поддерживать синхронизированное движение конечностей в соответствии с индивидуальными запрограммированными восстановительными комплексами упражнений.

Применение механического тренера, позволит освободить врача от необходимости выполнять тяжелую работу по реабилитации. Ранее врачи были вынуждены выполнять поддержку рук и координацию их движений при восстановлении вручную. Также использование SHR позволит увеличить интенсивность восстановительных упражнений и повысить их точность.
Еще одной особенностью аппарата SHR является возможность пациента самостоятельно выполнять тренировку утративших способностей конечностей. В случае одностороннего поражения верхних конечностей, больной сможет записывать и воспроизводить движения здоровой руки для управления пораженной инсультом рукой. При реабилитации после вывихов, система SHR позволит проводить восстановительную терапию в щадящем режиме, ликвидируя риски повторных травм.

Источник: harmonicbionics

Пассивный экзоскелет для ног позволит людям бегать на 50% быстрее (фото)

Главная проблема бегунов в том, что при движении каждая их нога некоторое время находится в воздухе и в эти мгновения никакой полезной для движения работы не выполняет. На велосипеде с педалями все наоборот – в каждой точке траектории нога давит на педаль и потому КПД в разы выше. Браун намерен сделать так, чтобы энергия движения ноги бегуна в воздухе не растрачивалась, а аккумулировалась. 

Для этого он предлагает сконструировать экзоскелет для ног, в котором главным действующим элементом станет мощная пружина. В течение 96 % времени шага она сжимается, чтобы при контакте с землей высвободить энергию и придать импульс бегуну. В чем-то ее работа напоминает принцип катапульты, которая выстреливает снаряд, только вместо него будет нога атлета.

Расчеты Брауна показали, что и 21 м/с – не предел скорости для такого устройства. Действующего прототипа пока нет, но нет и сомнений, что в будущем устройство станет еще более быстрым и компактным. И сможет помещаться прямо в обувь, получит переключатель скоростей, систему защиты от травм и т.д. А применять его сможет широкий спектр специалистов, для которых важна скорость перемещения – военные, полицейские, пожарные, курьеры.

Материалы исследования Дэвида Брауна были опубликованы в журнале Science Advances.

Энтузиаст использовал экзоскелет для установки рекорда по силовому экстриму (видео)

Механические помощники человека в форм-факторе экзоскелета помимо традиционных складских работ можно использовать и для соревнования по силовому экстриму. Возможности экзоскелета собственного производства продемонстрировал энтузиаст Джеймс Хобсон представив на YouTube канале Hacksmith очередное оригинальное изобретение. Изобретатель уже демонстрировал ранее возможности механического устройства, когда в 2016 году он поднимал штангу массой 78 кг. Теперь, более совершенная модель смогла конкурировать с чемпионами по армреслингу.

Популяризаторы с канала Hacksmith заявляют, что все представляемые ими устройства можно изготовить без специального снаряжения и дефицитных или дорогостоящих деталей. Все представленные на канале оригинальные изделия можно создать из комплектующих, приобретенных в магазинах. Инженеры из Hacksmith демонстрируют процесс сборки в обычном гараже, где не установлено никакое специальное оборудование.

Для установки рекорда была выбрана дисциплина называющаяся строгое поднятие на бицепс, мировой рекорд в которой принадлежит россиянину Денису Цыпленкову и составляет 113 кг. При создании экзоскелета, способного соревноваться с чемпионами по армреслингу, изобретатели использовали гидравлические приводы, значительно повышающую мышечную силу пользователя.

В представленном на YouTube канале Hacksmith демонстрационном видео показано как Хобсон на первом этапе превзошел сначала свой рекорд четырехлетней давности и легко справился с массой 79 кг. Затем инженер без труда превзошел рекорд Дениса Цыпленкова и поднял штангу массой 115 кг. Не останавливаясь на этом, энтузиаст взял вес 125 кг, сделав внушительный задел в неофициальном соревновании механизмов и людей.

Источник: geeky-gadgets

Для пилотов экзоскелетов придумали отдельный вид спорта (видео)

Экзоскелеты, призванные облегчить выполнение тяжелой и однообразной физической работы, а также помочь людям во время реабилитации после травм, завоевывают все большую популярность. Канадский проект Prosthesis: Mech Racing реализуемый компанией Furrion Exo-Bionics и представленный на краудфандинговой площадке Kickstarter направлен на создание нового вида механического спорта - соревнованию экзоскелетов, пилотируемых специально обученными пилотами.

Коллектив, объединенный компанией Furrion Exo-Bionics, уже свыше 14 лет работает над идеей создания глобальной гоночной лиги, в которой несколько спортсменов мирового класса будут соревноваться друг с другом, преодолевая сложные технические полосы препятствий в гигантских механических костюмах.

В экзоскелете компании нет ни джойстиков, ни руля, ни педалей. Механизм находится под полным контролем пилота, использующего для этого свои конечности. В устройстве нет автоматической системы управления, гироскопов, возможности самостоятельно ходить или балансировать. Во всех своих движениях модель управляется исключительно пилотом. Все движения рук и ног усилены, чтобы управлять четырьмя гигантскими стальными ногами. Благодаря такой конструкции передвижение экзоскелетов можно отнести к спортивным соревнованиям. Оснащенный 4-мя конечностями экзоскелет имеет массу около 4 тонн и при этом способен поднимать автомобиль и передвигаться по пересеченной местности и бездорожью.

По заверению первого пилота компании Furrion Exo-Bionics, чемпионки Канады по скелетону Кэсси Хавриш, она смогла овладеть навыкам управления механизмом всего за три дня. Тренировки проводятся в Канаде в лагере около Ванкувера. В случае отмены карантинных ограничений на передвижение между странами, организаторы проекта обещают уже весной 2021 года организовать тренировочный лагерь в Сан-Франциско, Лос-Анджелесе и в пустыне Мохаве недалеко от Лас-Вегаса.

Источник: kickstarter

 Audi испытывает два экзоскелета для работы на автозаводах (фото)

Около 60 сотрудников завода Audi в Ингольштадте участвуют в испытаниях экзоскелетов производства компаний Ottobock и Skelex в цехах окраски, сборки и изготовления инструментов. В дальнейшем рабочие будут использовать их при установке элементов системы торможения, крепежных панелей под кузовами автомобилей, при нанесении антикоррозийной и уплотнительной защиты. 

Механические экзоскелеты Paexo (пр-во Ottobock) и Skelex 360 (пр-во Skelex) надеваются на плечи, как рюкзаки, и крепятся поясом вокруг бедер. Идея заключается в том, чтобы перенести часть нагрузки при выполнении монтажных операций с рук на ноги.

Это не первая попытка Audi использовать экзоскелеты в процессе автосборки, и она уже показала многообещающие результаты. Другие гранды мирового автомобилестроения, включая Ford и Hyundai, также рассматривают возможность облегчить труд рабочих с помощью современных экзоскелетных технологий.