/https%3A%2F%2Fs3.eu-central-1.amazonaws.com%2Fmedia.my.ua%2Ffeed%2F434%2Fe03952f14d86bd54ec7e107329d7e772.png)
М'який екзоскелет покращив час спринтерів майже на секунду у забігу на 200 метрів
Південнокорейські інженери розробили м'який екзоскелет для ніг, який допомагає підвищити швидкість бігу за рахунок збільшення кількості кроків. Випробування показали, що використання костюма дозволяє покращити час спринтерського забігу на дистанції 200 метрів у середньому на 0,97 секунди. Стаття опублікована в журналі Science Robotics , коротко про неї розповідає MIT Technology Review.
Зазвичай під екзоскелетами мається на увазі одягаються на тіло людини пристрої, які дозволяють посилювати будь-які його функції. По суті, це збірний термін, який позначає відразу кілька різних типів пристроїв. Це може бути як великий жорсткий костюм на все тіло, що значно підвищує силу людини, так і компактніші пристрої, призначені для окремих частин тіла. Серед них можна окремо виділити м'які екзоскелети , призначені для ніг, які допомагають здійснювати рухи при ходьбі або бігу за допомогою електромоторів та системи тросів.
Цей вид екзоскелетів існує вже досить давно і основне призначення більшості розробок цього полягало у зниженні метаболічних витрат. Наприклад, екзоскелет групи американських та південнокорейських інженерів дозволив знизити енергетичні витрати при ходьбі більш ніж на дев'ять відсотків, а при бігу на чотири відсотки. Можна припустити, що зниження витрат енергії при ходьбі та бігу здатне не лише знижувати стомлюваність, а й підвищувати результати у високоінтенсивному спорті. Проте досі тести проводилися переважно лише на біговій доріжці з обмеженими швидкостями.
Інженери з Південної Кореї під керівництвом Гіука Лі (Giuk Lee) з Університету Чунан в Сеулі вирішили виправити цю прогалину і розробили м'який екзоскелет для ніг, що носиться, призначений для допомоги в спринтерському бігу. Він складається з модуля, що одягається на спину спортсмена, з електромоторами, які пов'язані з двома тросами. Інші кінці цих тросів закріплюються на стегнах. У момент, коли нога бігуна рухається назад, трос натягується за допомогою електродвигуна, полегшуючи роботу м'язів.
Алгоритм роботи механізму, або так званий профіль допомоги, що визначає моменти, в які необхідно активувати електромотори, та необхідну величину натягу тросів, був згенерований авторами роботи, ґрунтуючись на результатах м'язово-скелетної симуляції бігу. При цьому екзоскелет самостійно визначає поточний тип пересування та підлаштовує параметри натягу троса під нього.
Для тестування костюма розробники запросили дев'ять учасників. Усі спортсмени пройшли попереднє трихвилинне навчальне тренування на біговій доріжці, щоб познайомитися з можливостями костюма. Потім учасники мали пробігти двосотметрову дистанцію кілька разів з використанням костюма і без нього з тридцятихвилинними перервами для відпочинку між забігами. Час проходження дистанції фіксувався за допомогою електронної системи.
В результаті експерименту з'ясувалося, що біг в екзоскелеті дозволяє скоротити час проходження дистанції в середньому на 0,97 секунди. При цьому середній покращений час на першій половині дистанції становить 0,68, а на другій – 0,30 секунди. Також дослідники з'ясували, що зменшення часу пов'язане зі зростанням кількості кроків бігуна, який використовує костюм.
Для отримання більш точної біомеханічної картини, що описує механізм покращення часу спринту при використанні екзоскелета, розробники планують провести докладніші дослідження в майбутньому. Також вони планують покращити алгоритм роботи костюма та залучити до випробувань професійного атлета, щоб спробувати побити світовий рекорд на дистанції 100 метрів — рекорд, що діє в 9,58 секунди, встановив у 2009 році Усейн Болт.
Екзоскелети створюють не лише для людей, а й для тварин. Наприклад, американський блогер і винахідник Аллен Пен (Allen Pan) розробив чотириногий екзоскелет для змій.

