Когда речь заходит об экзоскелете для нижней части тела, а попросту — о киберштанах, нам почему-то вспоминается мульт «Уоллес и Громит». Одним из творений рассеянного и легкомысленного изобретателя Уоллеса были как раз самоходные портки, с которыми не раз случались забавные казусы: капризная вещица проявляла норов и была способна «прогулять» своего хозяина совсем не туда, куда он хотел бы.

В каждой шутке, как известно, доля шутки. Соединить несколько «палочек» шарнирами, снабдив их электромоторчиками — дело недолгое. А вот сделать так, чтобы эта конструкция помогала ходьбе, но при этом не стесняла человека, а чутко реагировала на движения, — очень даже непросто.

Богатый опыт постепенного совершенствования «умного» ASIMO, пожалуй, самого сложного ходячего человекоподобного робота на планете, а также собственные исследования по биомеханике человеческой ходьбы позволили компании Honda создать свою версию киберштанов, пользование которыми, как уверяют инженеры, простое и интуитивное.

Компания обнародовала новый силовой экзоскелет для ног в красный день календаря – 7 ноября.

Уоллес и Громит (Wallace and Gromit) на себе испытали, что такое «штаны с характером» (кадры с сайта animated-views.com).

Как и раньше, устройство называется Walking assist device (первый и при этом необычайно портативный «ножной» экзоскелет под таким же именем Honda представила в апреле нынешнего года).

Только теперь к названию прибора добавлено With Bodyweight Support System, читай — с поддержкой пятой точки. И не зря. Фактически перед нами совершенно другая система.

Для надевания Walking assist вовсе не требуется застёгивать вокруг ног или пояса многочисленные ремни, как это было с аппаратами-предшественниками. Достаточно обуться в ботинки (являющиеся частью устройства) да приподнять сиденье, венчающее киберноги, и можно отправляться в путь.

Honda Walking assist device позволяет ходить, подниматься и спускаться по лестнице или наклонной плоскости, приседать и вставать (фотографии Honda и AFP/Getty Images).

Машина следует за движениями человека, при этом она направляет своё усилие так, чтобы оно проходило через центр тяжести владельца. Это помогает ему держать равновесие. Более того, аппарат учитывает при регулировке усилия различные позы.

Так, во время ходьбы компьютер командует парой электромоторов сообразно сигналам с датчиков в подошвах механизма.

А ещё машина учитывает угол сгибания коленей. Если человек перемещается в полуприседе или поднимается по лестнице, усилие моторов, поддерживающих вес владельца, будет увеличено.

Основные характеристики устройства: вес – 6,5 килограмма (включая обувь и литиево-ионный аккумулятор), время работы на одной зарядке – 2 часа. Устройство может быть выполнено в разных размерах. При этом если конкретный аппарат рассчитан на пользователей с «номинальной» высотой 170 см, это означает, что данный Walking assist смогут нормально применять люди с ростом в пределах 165-175 см (фотографии Honda).

Walking assist на данный момент — это вершина исследований, ведущихся Honda с 1999 года. Главная цель — подарить радость движения старикам, ещё способным ходить, но уже с трудом. А второе предназначение киберштанов — оснащение рабочих на конвейере.

Вот тут, кстати, пригодится и движение вприсядку (в ходе сборки авто куда только не приходится залезать), и помощь при подъёме тяжестей.

Что до ограничения времени активной работы на одной зарядке батареи, полагаем, авторам «усилителя ног» нетрудно будет предусмотреть смену заранее заряженных аккумуляторов или даже переодевание рабочих в новые «штаны» на время заправки первых.

В качестве возможной области приложения новинки можно привести ещё и реабилитацию пациентов после травм ног или позвоночника (помните громоздкий Lokomat?), и другие «медицинские ситуации» (фотографии Honda).

Инженер Honda Дзюн Асихара (Jun Ashihara) считает, что аппарат понравится и тем, кому по долгу службы приходится проходить большие расстояния. «Он должен быть предельно прост в использовании, как велосипед, — говорит Асихара. — Он уменьшает стресс, и вы чувствуете себя менее уставшим».

Во всех случаях владельцы чудо-машинки оценят, насколько она уменьшает нагрузку на мышцы и суставы ног (бёдра, колени, лодыжки).

Как гласит пресс-релиз компании, с нынешнего месяца начинаются испытания Walking assist на автомобильном заводе Honda в Сайяме (Sayama).

Именно сборщики первыми смогут выявить все достоинства и недостатки разработки. Но уже сейчас можно сказать о её главных преимуществах перед аналогами: низкий вес и эстетичность.

Сравните Walking assist с ранними образцами кибербрюк. Как видим, конструкция заметно ужалась, при аналогичных возможностях.

Одним из важных достоинств проекта Walking assist второго поколения японские инженеры называют отсутствие выступающих за «габариты» человека деталей. Поскольку рычаги и моторы находятся с внутренней стороны лодыжек и бёдер, а также – сзади туловища, с новым устройством проще проходить в узких местах. Да и риск задеть что-то – ниже (фотографии AP).

До появления на конвейере полных робокостюмов дело ещё не дошло. Но и «нижняя половинка» экзоскелета, созданная «Хондой», может заметно сократить усталость рабочих, проводящих целый день на ногах (фото Honda).

Что дальше? Логичным развитием экзоскелетов можно посчитать разнообразные ходячие кресла, вроде Toyota i-foot или HUBO-FX1.

Красота! Тут совсем напрягаться не нужно.

Но здесь уже и не приходится говорить о компактности механизма. И, скажем, применение подобных штуковин внутри помещений ограничено в силу габаритов ходячих машин. А при поломке такое кресло с собой не унесёшь – это же целое транспортное средство.

Полагаем, развитие «усилителей» мышц должно пойти в противоположную сторону – минимизации. Те же киберштаны со временем, быть может, утончатся настолько, что их можно будет надевать не на, а под штаны обычные.

А главное – поскольку тут нет никакого автономного «самоуправления», с Honda Walking assist device приключения Уоллеса нам не грозят. Посмотрим на них лучше в кино.

Категория: Walking Assist Device | 13 комментариев »

Комментарии