Доступні екзокостюми тут, але вони виглядають (або не працюють) не так, як ви очікуєте

Ніхто з нас ніколи не стане Суперменом, істотами з іншої планети, які володіють дивовижними надздібностями, даними від народження. Однак ми могли б бути Залізною Людиною, здатною вдягнутися в спеціальний допоміжний костюм, який розширює наші природні здібності за допомогою деяких розумних високотехнологічних компонентів.

У цьому полягає привабливість екзоскелета або екзокостюма з електроприводом, одноразової науково-фантастичної мрії, яку сучасні інженери намагаються з усіх сил втілити в реальність. Відповідно до теорії, такий костюм міг би надати додаткову технологічну підтримку власнику, щоб підвищити його здібності, коли справа доходить до підйому важких предметів або ходьби протягом тривалого часу.

Але хоча деякі екзокостюми виглядають а дуже схожий на костюм Залізної людини, або можливо Інопланетяни’ Потужний завантажувач, це аж ніяк не обов’язкова умова. Для допоміжного костюма, який призначений для носіння в повсякденному житті, майже напевно було б краще мати щось більш облягаюче, що можна було б носити таємно поверх одягу або під ним без додавання додаткова маса. Іншими словами, більше Тоні Старк, ніж Залізна людина.

Такими були дослідники з Університету Вандербільта зайнятий роботою протягом останніх кількох років. І тепер вони готові вивести свій готовий продукт на ринок. Називається, доречно, the HeroWear Apex, цей текстильний екзокостюм є допоміжним екзокостюмом для спини, який використовує власний механізм на основі стрічки, щоб зменшити навантаження на спину, не заважаючи. Незабаром у користувача поблизу.

Як це працює

«Я звинувачую своїх дітей», Карл Зелік, доцент кафедри механічної та біомедичної інженерії Вандербільта, розповів Digital Trends. «Їм зараз чотири та два роки. Приблизно в 2016 році я почав помічати більше болю в спині, оскільки мій син став важчим у результаті всіх підйомів, перетягувань і нахилів, які супроводжуються вихованням».

Як дослідник технологій носимих пристроїв, Зеліку відразу спало на думку знайти допоміжний пристрій, який міг би зменшити навантаження на його вагу. «Я знайшов пристрої, які були занадто громіздкими, занадто важкими або занадто неефективними», — сказав він. «[Не було] нічого, що, на мою думку, могло б підійти мені або вписатися в мій спосіб життя чи розпорядок дня. Тож ми з моєю командою в Університеті Вандербільта почали вивчати науку про біль у спині та причини навантаження на опорно-руховий апарат і травм від надмірного навантаження».

Чим більше Зелік вивчав це, тим більше він був шокований, виявивши проблеми, з якими стикаються люди з травмами спини. Далі були чотири роки досліджень і розробки абсолютно нового легкого, низькопрофільного екзокостюма, здатного полегшити напругу спини під час фізично найважчих робіт.

На відміну від деяких більш громіздких, більш технологічних рішень, досліджених для певних налаштувань, HeroWear Apex явно не має тих внутрішніх елементів, які зазвичай можна знайти для живлення такого костюма. «[Наш] прототип лабораторії Вандербільта включав батареї та двигуни», — сказав Зелік. «Але промислові кінцеві користувачі постійно висловлювалися, що вони б з більшим ентузіазмом ставилися до носимого допоміжного пристрою, якби їм не доводилося мати справу з заряджанням».

Отриманий одяг у стилі ременів може виглядати футуристично за своїм дизайном, але його здібності до збільшення забезпечуються за допомогою таких компонентів, як еластичні стрічки замість сервоприводів і двигунів. Коли людина в костюмі присідає або нахиляється вперед, екзокостюм означає, що частина сили який зазвичай проходить через м’язи спини, натомість перенаправляється на еластичність костюма смуги. Це зменшує навантаження на спину під час опускання та підйому. Пружна енергія, що зберігається в стрічках, допомагає людині піднятися на інший кінець руху, полегшуючи підйом.

У лабораторних дослідженнях команда університету Вандербільта показала, як трифунтовий костюм може зняти напругу понад 50 фунтів зі спини під час підйому та нахилу. Ці результати зворотного розвантаження також були відтворені під час польових випробувань міжнародною логістичною фірмою та роздрібним продавцем зі списку Fortune 500.

Картинка, що змінює правила для індустрії

«Найбільша проблема полягає в тому, щоб з’ясувати, як спроектувати екзо комфортно і це не заважає рухатися чи виконувати щоденні робочі завдання», – сказав він. «Це було однією з найбільших перешкод для впровадження професійних екзоскелетів у промисловості. Навіть на роботах з інтенсивним підйомом, лише близько 10% часу працівник проводить фізично зігнутимся над підйомом. Решту часу, як правило, витрачають на ходьбу, дотягування, забирання в транспортні засоби чи інші тісні місця [і тому подібне]. Абсолютно критично, щоб екзоскелети трималися осторонь під час виконання цих інших завдань і допомагали лише тоді, коли людям потрібно це».

Попутно Зелік зрозумів ще щось дивовижне (або, на жаль, недивовижне): дуже мало прототипів екзокостюмів були створені для жінок. «Apex кардинально змінює правила для індустрії, оскільки це перший екзоскелет або екзокостюм, розроблений з нуля, щоб підходити для жінок і мати версію для жінок», — сказав він. «Історично склалося так, що екзоскелети не були розроблені відповідно до жіночих тіл, що добре відомо та є величезною проблемою, оскільки жінки складають більше половини промислової робочої сили. Ми сподіваємось, що дебют цього нового екзокостюма допоможе спровокувати зрушення в індустрії екзо в бік більш інклюзивного дизайну».

Зараз HeroWear приймає замовлення на літо 2020 року та далі. Кожен екзокостюм Apex коштує 1199 доларів. Але якщо перефразувати старий рекламний слоган MasterCard, якщо він працює так добре, як стверджується, результати можуть бути безцінними!

Рекомендації редакції

• Роботи, що розвиваються, самовідтворюються, але не турбуйтеся про повстання
• Нова кардіологія А.І. знає, чи скоро ти помреш. Лікарі не можуть пояснити, як це працює
• Якщо ви хочете відвідати МКС, краще почніть економити. І тренування теж
• Не хвилюйтеся, що ваша яхта пом’яте. Нарешті з’явилася система допомоги при паркуванні човнів

Оновіть свій спосіб життяDigital Trends допомагає читачам стежити за динамічним світом технологій завдяки всім останнім новинам, цікавим оглядам продуктів, проникливим редакційним статтям і унікальним у своєму роді коротким оглядам.