Подробности работы исследователей опубликованы в Scientific Reports (Monaco et al., An ecologically-controlled exoskeleton can improve balance recovery after slippage), а их краткое изложение приводит пресс-служба EPFL – A powered exoskeleton prevents the elderly from falling. Новое устройство получило название APO (Active Pelvis Orthosis, активный тазовый ортез).
В силу различных заболеваний пожилые люди могут испытывать трудности с координацией движений. Кроме того, в пожилом возрасте замедляются реакции. В результате оступившись или неверно поставив ногу из-за нарушенной координации человек может упасть и получить сильные ушибы или даже переломы конечностей, некоторые из которых в пожилом возрасте могут не срастаться.
Экзоскелет APO призван предотвращать случайные падения. При обычной ходьбе экзоскелет не работает, однако, если его система управления определит, что человек, например, оступился, будет включена активная поддержка бедер и таза. Это предотвратит падение. Экзоскелету необходимы всего 350 миллисекунд, чтобы определить начинающееся падение и предотвратить его.
Экзоскелет выполнен из трех основных элементов: пояса и двух набедренных креплений. Набедренные крепления соединены с поясом тягами, которые приводятся сервоприводами. Все элементы экзоскелета выполнены из пластика и углепластика. Масса устройства составляет 4,2 килограмма, но ее планируется уменьшить.
Прототип устройства соединен кабелем питания и данных с настольным компьютером с управляющим программным обеспечением. Испытания прототипа проводились на десяти пожилых добровольцах, которые, надев экзоскелет, ходили по беговой дорожке, периодически подергивающейй полотно, чтобы провоцировать спотыкание. Двое из добровольцев носили протезы нижних конечностей.
Во время испытаний благодаря поддержке экзоскелета APO ни один из добровольцев не упал. В ближайшее время исследователи намерены провести испытания прототипа в реальных условиях, а также доработать его конструкцию, чтобы уменьшить массу устройства. Когда именно может начаться серийное производство экзоскелета, пока неизвестно.
В декабре прошлого года международная группа исследователей представила экзоскелет с нейроинтерфейсом, позволяющий частично восстановить подвижность конечностей парализованных пациентов. Система может быть смонтирована на кресло-коляску и оснащена механизмом защиты от ложных срабатываний.
Устройство испытывали на шести добровольцах. Все испытуемые не более чем за десять минут освоились с системой, научившись выполнять захват рукой и прерывать непредвиденное движение. Система была смонтирована на кресло-коляску для возможности использования за пределами лаборатории и добровольцы смогли посетить ресторан, в котором самостоятельно поели и расплатились.
Василий Сычёв, N+1
