Канадские ученые из Университета Куинс разработали экзоскелет, который позволяет экономить энергию при ходьбе, накапливать ее и использовать, например, для зарядки гаджетов.

Группа исследователей из Королевского университета в Канаде разработала экзоскелет, который снижает метаболические затраты при ходьбе. В своей статье, опубликованной в журнале Science , группа описывает свою систему и то, как она работает. 

Предыдущие исследования показали, что ходьба требует метаболических затрат. Энергия по-разному расходуется на части ступней, ног, таза и туловища. Во время каждого шага поднятая в воздух нога должна применять тормозное усилие при движении на землю, чтобы человек не кувыркался вперед. Ученые отмечают, что торможение является относительно дорогостоящим для мышц, поскольку они должны напрягаться и поддерживать тормозную силу, а также слегка растягиваться. С другой стороны, торможение механических систем дешевое. Исследователи воспользовались этим различием, и разработали экзоскелет, который берет на себя часть торможения при ходьбе и удержание равновесия, которые являются наиболее энергозатратными.

При разработке своей системы исследователи также хотели улавливать часть энергии, которая теряется во время ходьбы, поэтому они добавили небольшой генератор. У генератора есть кабели, которые прикрепляются к ногам и затягиваются, когда нога переходит в положение торможения. Сопротивление со стороны генератора создает небольшое тормозное усилие, освобождая ногу от необходимости выполнять всю работу. Таким образом, экзоскелет не только снижает метаболические затраты при ходьбе, но и производит небольшое количество электроэнергии.

По словам разработчиков, экзоскелет, который весит всего около 0,5 кг, будет полезен туристам, которые преодолевают пешком большие расстояния, а также тем, кто проводит на ногах большую часть рабочего времени.

Боб Йирка

Источник  https://medicalxpress.com