Новости 11 ноября 2021

Система за секунды адаптирует экзокостюм к новой задаче. На это способен лишь человек

Ученые создали систему, которая помогает адаптировать роботизированный экзокостюм для разных целей и с учетом множества факторов за секунды. Об этом сообщает «Хайтек».

Читайте «Хайтек» в

Исследователи из Гарвардской школы инженерии и прикладных наук им. Джона А. Полсона разработали новый подход, при котором помощь роботизированного экзокостюма можно адаптировать к индивидуальным особенностям человека и реальным задачам ходьбы.

Люди редко ходят с постоянной скоростью и по одному уклону. Мы с разной скоростью передвигаемся в городе в час пик, на прогулке в парке и всегда по меняющейся поверхности. Также на ходьбу влияют рост, возраст и сила мышц, а иногда и нервные или мышечные расстройства, например, инсульт или болезнь Паркинсона.

Вариативность факторов и задач — серьезная проблема при разработке умных экзокостюмов, которые должны помогать человеку передвигаться в реальных условиях. Сегодня настройка носимого робота-помощника для ходьбы человека требует нескольких часов ручной или автоматической работы. Это утомительно для здоровых людей и просто невозможно для пожилых пациентов.

Исследователи из Гарвардской школы инженерии и прикладных наук им. Джона А. Полсона (SEAS) разработали новый подход, в котором роботизированный экзокостюм можно адаптировать к разным реальным задачам ходьбы для конкретного человека за считанные секунды. Новая биоинспирированная система использует ультразвуковые измерения динамики мышц для разработки персонализированного профиля помощи, ориентированного на определенную деятельность.

«Наш подход позволяет относительно быстро создавать индивидуальные профили помощи, которые приносят реальную пользу человеку при ходьбе», — объясняет Роберт Д. Хау, профессор инженерных наук и соавтор статьи.

Обычные системы и экзокостюмы на такое не способны. Для нас это привычно, но когда человек идет, он анализирует множество факторов и принимает решение о каждом новом шаге за доли секунды, посылая мышцам и всему организму команды.

В ходе исследования ученые использовали ультразвук, чтобы напрямую измерить, что именно делают мышцы человека при выполнении разных задач — при ходьбе под разным уклоном или скоростью. Полученные данные использовали для создания умной системы экзокостюма. Результаты работы публикует журнал Science Robotics.