Наука и Техника

Наука И Техника
26 августа 2015

Пассивный экзоскелет снимет часть веса груза с плечей солдат

Представьте себе, что на ваших плечах лежит груз обмундирования и боеприпасов, весом в 45-50 килограмм, который вы должны нести по нескольку часов за один раз. Именно такова участь большинства солдат пехотных подразделений и столь большая нагрузка становится причиной возникновения сильных напряжений в области спины и ног человека, что приводит быстрому расходу сил и усталости. Для облегчения участи солдат инженеры, работающие на Министерство обороны Австралии, разработали новый пассивный экзоскелет, использование которого позволяет перенаправить до двух третей веса груза непосредственно к земле, минуя спину, тазобедренный сустав и ноги человека.

Нашим читателям уже не единожды доводилось слышать о экзоскелетах различного типа, предназначенных для увеличения силы человека. В большинстве случаев эти экзоскелеты являются дорогими, сложными, приводимыми в действие электричеством механизмами, снабженными мощными микропроцессорами и требующими наличия достаточно емких, тяжелых и объемных аккумуляторных батарей. В отличие от этого, австралийская модель экзоскелета недорога и весит менее трех килограмм. Основу экзоскелета составляют два Боуден-троса, стальных троса, которые скользят внутри гибкой оболочки. Эти тросы начинаются возле твердой основы для рюкзака и спускаются по бокам вдоль ног человека к подошвам его ботинок.

"Боуденовские тросы обычно используются для передачи тянущего усилия, как, к примеру, в системах сцепления автомобилей и мотоциклов" - пишут разработчики экзоскелета, - "Однако, применив специальное покрытие для тросов и внутренней поверхности оболочки, мы сделали так, что при помощи этих тросов можно передавать и давящее усилие. И именно эта возможность позволяет передавать часть веса рюкзака вниз к поверхности земли".

Поскольку боуденвские тросы гибки сами по себе, они могут сгибаться синхронно с изгибом частей тела человека, не ограничивая свободы его перемещений. А когда надобность в экзоскелете отпадает, тросы легко снимаются и складываются в специальное отделение рюкзака.

"Человек сам себе обеспечивает необходимую силу, управление и поддерживает свой баланс во время подъема и переноски тяжелого груза. Наш экзоскелет просто перераспределяет нагрузку, снимая ее часть со спины и ног человека. В этом случае человек испытывает меньшие нагрузки, но ему все равно требуется тратить энергию, необходимую для перемещения груза и поддержания баланса во время ходьбы".

В настоящее время существуют лишь несколько опытных образцов пассивных экзоскелетов. Но результаты испытаний показали, что такой простейший подход действительно работает. И после того, как все технологии будут доведены до ума, такие экзоскелеты могут найти применение не только в армии, они могут снять часть груза с плеч пожарных, сотрудников аварийных служб, рабочих и людей-туристов, совершающих пешие путешествия.