Японские инженеры создали мягкие экзоскелетные перчатки с пневматическим управлением. В отличие от жесткого экзоскелета, они сохраняют подвижность пальцев и не мешают шевелить ими самостоятельно. С помощью таких перчаток можно проводить медицинскую реабилитацию или чему-то обучаться, например игре на пианино. Статья опубликована в журнале IEEE Transactions on Haptics.
Искусственный экзоскелет — это внешний каркас, надеваемый на тело (или часть тела) и сопровождающий движения человека. Экзоскелеты бывают пассивные (стабилизируют движения или перераспределяют усилия) и активные (при помощи двигателей добавляют силы мышцам). Потенциально это может массово применяться для переноски тяжестей, реабилитации инвалидов и военными. Развитие экзоскелетов сдерживается отсутствием компактных источников энергии, но уже сейчас им есть ограниченное применение. Например, с их помощью можно облегчать бег, а недавно в Америке сделали пробную серию устройств для помощи грузчикам.
Нобухиро Такахаши (Nobuhiro Takahashi) и его коллеги сделали экзоскелет в виде перчатки, при помощи которой можно управлять движением пальцев. В нем почти нет твердых деталей, и он свободно сгибается в любом месте. Экзоскелет крепится на первые и последние фаланги пальцев, на запястья и на плечи. Между этими опорными деталями к каждому пальцу протянуты тяги от искусственных пневматических мышц, как сгибающих, так и разгибающих.
Перчатка имеет силу сжатия около восьми ньютонов (0,8 килограмм-сил) на каждый палец, и позволяет менять направление движения примерно 10 раз в секунду. В отличие от жестких конструкций, этот экзоскелет не ограничивает движения и не мешает даже в случае, если надет в выключенном состоянии.
Создатели видят устройству два основных применения. Во-первых, она может помочь в реабилитации после паралича или атрофии, как непосредственно, для усиления руки, так и разрабатывая живую кисть. Во-вторых, по мнению ученых, такой экзоскелет может помочь в обучении тем видам спорта или искусства, где требуется ловко шевелить пальцами. Например, если надеть эту перчатку, поднести ее к клавишам пианино и активировать программу, то рука сама начнет играть, как демонстрируют создатели в видеоролике. За счет этого можно будет запомнить правильные движения и постепенно начинать делать их самому, сначала одновременно с экзоскелетом, а затем и без него.
Ранее при помощи экзоскелетной перчатки от Sony люди уже играли на пианино, но ее конструкция жесткая, оставляет меньше свободы и развивает меньшее усилие. Кроме того, существует много технических средств, ускоряющих реабилитацию. Например, виртуальная реальность помогает при терапии последствий инсульта, а электростимуляция спинного мозга возвращает парализованным возможность ходить.
Василий Зайцев
И преодолели препятствие
Робототехническая компания Direct Drive Technology из Гонконга показала прототип модульного четвероногого робота D1 на колесах, который состоит из двух двуногих роботов. Двуногие модули способных функционировать независимо друг от друга, но при необходимости (например, для преодоления препятствия) способны собраться обратно в робособаку.