Мягкий экзоскелет

09.07.2013

Ученым и инженерам впервые удалось создать "мягкий экзоскелет", основанный на использовании искусственных мышц, попросту говоря, это, фактически, "костюм супермена", которые можно надеть для увеличения силы и выносливости.

Необычный агрегат создан специалистами из Гарвардского и Бостонского университетов по заказу Министерства обороны США. Устройство представляет собой дополнительный набор мышц, который питается от воздушного компрессора. Это кардинально отличает данную разработку от других аналогов типа HULC, которые оснащены тяжелыми металлическими или пластиковыми "костями" с гидро- или электроприводами. Поэтому разработчики называют свое изобретение "экзокостюмом", ведь как такового скелета в нем нет: лишь сложная сетка, которая облегает ноги и с помощью пневмомышц помогает человеческим мышцам сгибать и разгибать конечности.

Костюм включает в себя пневматические мышцы, компрессор, аккумулятор давления (проще говоря баллон со сжатым воздухом) и датчики, которые устанавливаются на коленных, тазобедренных и голеностопных суставах. Датчики непрерывно контролируют положение ног и сокращают/распрямляют пневматические мышцы в строго определенный момент времени.

Повторимся: экзокостюм действует как дополнительный набор мышц и делает человека сильнее, как будто он несколько лет интенсивно занимался физподготовкой. Теоретически, экзокостюм может выдавать мощность в несколько раз большую, чем сила наших мышц, но тут встает вопрос с допустимой нагрузкой на человеческие кости и суставы, ведь у костюма нет своего искусственного скелета. Тем не менее, взрослому хорошо подготовленному человеку костюм дает серьезные преимущества в силе, даже если повышает ее "всего" на 20-30%. Кроме того, с появлением легких и мощных мышц легко будет объединить экзокостюм с экзоскелетом, принимающим на себя неподъемный для человека груз.

По словам разработчиков, использование экзокостюма очень естественное: ты просто чувствуешь, как "волшебная сила" помогает идти и поднимать тяжелые предметы. Когда экзокостюм снимаешь, чувствуешь, как лишаешься дополнительной силы. Уникальная "естественность" экзокостюма не сравнима с тяжелыми неуклюжими экзоскелетами. Конечно, экзокостюм не позволяет 10 часов нести груз в 100 кг, но зато в перспективе его можно будет можно спрятать под одеждой. Экзокостюм весит 7,5 кг и настраивается столь точно, что пользователь иногда забывает о его существовании.

Разработчики полагают, что их экзокостюм может пригодиться в трех областях. Прежде всего в военных целях, чтобы помочь солдатам пройти большее расстояние и нести более тяжелые грузы. Кроме того, он может применяться в спорте и реабилитационной медицине. В последнем случае экзокостюм может помочь людям не потерявшим способность ходить, но с ослабленными или атрофированными мышцами.

<< Назад: Чехлы с дактилоскопическим датчиком для Android-устройств 09.07.2013

>> Вперед: Низкопрофильные SSD H6201 от BIWIN 08.07.2013

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Наушники Bowers & Wilkins Px8 S2 11.11.2025

Наушники премиум-класса становятся не только аксессуаром для прослушивания музыки, но и инструментом для профессиональной работы с аудио. Новый флагман британского бренда Bowers & Wilkins - модель Px8 S2 - демонстрирует, как эти аспекты можно объединить в одной беспроводной системе. Компания представила Px8 S2 как обновленную флагманскую модель в линейке, ориентированную на пользователей, которые ценят высокое качество звука, эффективное шумоподавление и премиальный дизайн. Производитель отмечает, что наушники сочетают передовые акустические решения с эргономикой для длительного использования. Каждое устройство оснащено 40-миллиметровыми динамиками с карбоновыми диффузорами и 24-битным цифровым процессором. По словам Bowers & Wilkins, это обеспечивает точное и детализированное воспроизведение звукового спектра, а также поддержку аудио высокого разрешения. Автоматическая оптимизация соединения с источником сигнала гарантирует стабильное и качественное звучание вне зависимо ...>>

Шимпанзе могут менять свои убеждения 10.11.2025

Понимание того, как формируются убеждения и принимаются решения, традиционно считалось уникальной способностью человека. Однако недавнее исследование показало, что шимпанзе обладают способностью пересматривать свои мнения на основе новых данных, демонстрируя уровень рациональности, который ранее считался исключительно человеческим. Психологи под руководством Ханны Шлейхауф из Утрехтского университета провели серию экспериментов, направленных на изучение метапознания у шимпанзе. Исследователи впервые наблюдали, как эти обезьяны могут взвешивать различные виды доказательств и корректировать свои решения при появлении более убедительной информации. Экспериментаторы рассматривали рациональность как способность формировать убеждение о мире на основе фактических данных. При поступлении новой информации разумное существо способно сравнивать старые и новые данные и изменять свое мнение, если новые доказательства оказываются более весомыми. Для экспериментов использовались шимпанзе из ...>>

Случайная новость из Архива Основа для микросхем памяти ReRAM плотностью 100 Гбит 28.06.2017 Компания Sony Semiconductor Solutions рассказала о разработках, относящихся к памяти ReRAM, объединяющей достоинства DRAM и NAND. Разработанные специалистами Sony ключевые технологии позволят выпускать микросхемы памяти ReRAM высокой плотности. В памяти, созданной Sony Semiconductor Solutions, используются ионы меди. Конструкция ячейки включает всего один элемент для выборки и один резистивный элемент (структура 1S1R). Это дает возможность изготавливать память в виде простой матрицы пересекающихся линий и компоновать такие матрицы в несколько слоев, наращивая плотность. Одна из новых разработок - барьер между резервуаром ионов и электролитом, уменьшающий неравномерность сопротивления. За счет него удается увеличить плотность хранения. Вторая технология - легирование элемента выборки бором и углеродом, за счет чего уменьшается ток утечки и увеличивается ресурс. По оценке Sony Semiconductor Solutions, разработанные технологии позволят выпускать память ReRAM с временем записи 100 нс, ресурсом 10 млн циклов и плотностью около 100 Гбит. Ожидается, что ReRAM заполнит нишу между DRAM и NAND по стоимости, производительности и степени интеграции.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025