Инженеры Федерального института технологии в Цюрихе разработали легкую текстильную экзомышцу, которая сильно повышает выносливость человека. Мышца использует датчики, встроенные ткань, чтобы предугадывать, какое движение хочет совершить пользователь, а затем помогает этому движению, позволяя человеку экономить силы.
Как это работает?
По сути, устройство является чем-то вроде силового экзоскелета, вот только слово “скелет” в данном случае не очень подходит, поскольку мышца мягкая. Уместнее говорить про вспомогательные “экзомускулы”, обеспечивающие дополнительную тягу мускулам естественным.
Гаджет получил название Myoshirt. Он выглядит как жилет с манжетами для верхней руки и предплечья. Датчики в ткани считывают движения пользователя и передают данные о импульсах управления мышцами в блок управления. Блок обрабатывает информацию в реальном времени и решает, когда активировать искусственные мышцы. Те приводятся в действие небольшими сервоприводом и небольшими тросиками, проложенными параллельно естественной мускулатуре человека.
Первые испытания
По словам разработчиков, Myoshirt создан для повышения силы и выносливости людей с ограниченной или снижающейся мобильностью. В испытаниях устройства приняли участие десять человек без каких-либо физических нарушений, один испытуемый с мышечной дистрофией и один с травмой спинного мозга.
Тест на выносливость требовал от людей поднимать руки и/или предмет и статично удерживать их. Эксперименты показали, что здоровые люди при активной экзомускуле могут удерживать статическую нагрузку на треть дольше чем без помощи гаджета. У людей с нарушениями мобильности эффект оказался еще более заметным. Пациент с мышечной дистрофией смог удерживать груз на 60% дольше, а с повреждениями спинного мозга - на 300%.
В данный момент команда продолжает работу над устройством. Разработчики хотят сделать искусственные мышцы более легкими и компактными, чтобы их можно было носить под одеждой. В данный момент вся конструкция весит около 4 кг, кроме того блок управления располагается отдельно от механической части. В будущих моделях эти недостатки исправят.
Также ученые планируют расширить функционал устройства, приспособив его для поддержки большего числа разных мышц.
Разработка описана в журнале Nature Machine Intelligence.
