Новый низкопрофильный экзоскелет для незаметного ношения под одеждой. Разработан дизайн экзоскелета для лодыжки, который интегрируется в обувь и не заметен под одеждой.
Новый легкий, низкопрофильный и недорогой экзоскелет для голеностопного сустава может быть широко использован среди пожилых людей, людей с ослабленной мышечной силой голени и работников, чья работа требует значительной ходьбы или бега.
Устройство было разработано инженерами-механиками университета Вандербильта и является первым экзоскелетом для лодыжки, который можно носить под одеждой без ограничения движения. Для этого не требуются дополнительные компоненты, такие как батареи или приводы, переносимые обычно на спине или на талии.
Исследование, опубликованное онлайн профессиональной технической организацией IEEE Transactions по нейронным системам и реабилитационной инженерии, основано на успешной и широко цитируемой концепции экзоскелета лодыжки от других исследователей в 2015 году.
«Мы показали, как можно изменить внешний вид экзоскелета на голеностопном суставе, чтобы он подходил под одежду и обувь для лёгкой интеграции в повседневную жизнь», - сказал Мэтт Янделл, кандидат технических наук и ведущий автор исследования.
Кардинальным отличием дизайна от других решений, можно считать, изобретённый командой, механизм фрикционной муфты без двигателя, который подходит под ногу или обувь и не толще обычной стельки для обуви. Полное устройство, которое включает в себя мягкую втулку с хвостовиком и вспомогательную пружину, весит чуть более одного фунта(454г).
Изготовление экзоскелета на лодыжке без питания стоит менее 100 долларов, без учета оптимизированного дизайна для производства и экономии за счет масштабов производства.
«Наша конструкция легкая, низкопрофильная, бесшумная, не требует двигателя или батарей, она недорогая в производстве и естественным образом приспосабливается к различным скоростям ходьбы, чтобы помочь мышцам голеностопного сустава», - сказал Карл Зелик, доцент кафедры машиностроения.
Зелик представит эту работу на следующей неделе на конференции Ассоциации носимых роботов в Финиксе, штат Аризона.
По его словам, потенциальные возможности применения широки: от помощи пожилым людям оставаться активными до помощи любителям пеших прогулок/походов или для бегунов.
«Это также может помочь снизить утомляемость в профессиях, связанных с большим количеством прогулок, таких как почтовые и складские работники, а также солдаты на в карауле», - сказал Зелик.
Джошуа Такка, BE'18, также является соавтором. Сейчас он аспирант кафедры интегративной физиологии в Университете Колорадо-Боулдер. Несколько других студентов инженерных специальностей Вандербильта также внесли свой вклад в разработку устройства и пилотное тестирование.