Исследователи разработали экзоскелет и программное обеспечение для него, которое подстраивает движения устройства под конкретного человека. В отличие от аналогичных систем, новому экзоскелету требуется чуть более 20 минут на адаптацию к пользователю, после чего его энергетические затраты на ходьбу снижаются на 17 процентов, сообщается в журнале Science Robotics.
Многие экзоскелеты предназначены для повышения силы человека, к примеру, для поднятия очень тяжелых грузов. Часть инженеров разрабатывают экзоскелеты другого типа, которые не увеличивают характеристики человека, но облегчают выполнение регулярных движений, в том числе и ходьбы. Такие разработки уже существуют, но почти все из них имеют усредненную конструкцию, не оптимизированную для конкретных людей, а те, которые все же подстраиваются под пользователя, требуют долгой калибровки.
Инженеры под руководством Конора Уолша (Conor Walsh) из Гарвардского университета разработали более совершенный алгоритм для экзоскелета, который умеет быстро адаптироваться под конкретного пользователя. Сам экзоскелет состоит из трех основных частей: верхней, закрепляемой на талии, и двух нижних, закрепляемых на бедрах. Они соединены тросами, присоединенными к внешнему аппарату, который может тянуть трос и тем самым помогать движению бедра при ходьбе.
Для быстрого определения наилучшего режима работы экзоскелета исследователи выбрали метод байесовской оптимизации, позволяющий легко находить минимум для функции с небольшим набором данных. Процесс калибровки экзоскелета происходит следующим образом. Пользователь идет по беговой дорожке с надетым экзоскелетом и датчиком интенсивности дыхания. Во время каждого шага экзоскелет тянет бедро, руководствуясь двумя параметрами: временем пиковой силы и временем прекращения работы. Получая данные об энергетических затратах организма из интенсивности дыхания, алгоритм после каждого шага немного изменяет параметры работы экзоскелета, рассчитывая таким образом снизить нагрузку.
Разработчики проверили эффективность экзоскелета и алгоритма, проведя тесты на восьми добровольцах. Испытания показали, что экзоскелет снижает энергозатраты организма при ходьбе в среднем на 17,4 процента. При этом алгоритму потребовалось в среднем 21,4 минуты на оптимизацию под конкретного участника.
11:30
Вторник
0
3
Коммунисты, вперед! В Америке растет интерес к левым идеям, порадовал член парламентской делегации - «Политика»
Владимир Исаков: «Здравомыслящие конгрессмены согласны, что Украины не должно быть в НАТО, а принадлежность Донбасса России — исторический факт»
11:30
Воскресенье
7
Трамп угрожает ударом по русской АЭС: "Я дал им 10 дней" - «Спецоперация»
Президент США перенёс дату ударов по электростанциям Ирана. Но всё это дымовая завеса. А тем
11:30
Воскресенье
0
Всему миру придёт большой "бздыньк". Трамп готов нажать красную кнопку? - «Спецоперация»
Вашингтон продолжает рвать стандарты психологической нормальности. Странные мессы в кабинете
11:30
Воскресенье
1
"Депутаты надоели": Поплавская указала, куда им пойти - «Спецоперация»
Новости дня / Политика / Здоровье / Мир / США / Военные действия / Видео / Латинская Америка / Власть / Мнения / Аналитика / ЖКХ / Чемпионат / Большой Кавказ / Технологии / Украина / Энергетика / Европа / Разное / Азия / Ростов-на-Дону / Спорт / Бизнес / Происшествия и криминал
11:30
Воскресенье
0
1
"Не выживет никто": В войне с Ираном появились уши глобалистов. Уничтожение "лишних" людей началось? - «Спецоперация»
Нефть и цены на бензин – ерунда. Есть угроза жизни миллиардов людей. В Персидском заливе стоят корабли с миллионом тонн удобрений. А это уже грозит голодом во многих странах. Начинается время сева.
Похожие новости
