Насосы в обуви, похожие на стельки, нагнетают воздух в носимый на талии резервуар для хранения энергии.

Несмотря на то, что в области протезирования с электроприводом происходят большие успехи, устройства, как правило, по-прежнему требуют громоздких и тяжелых батарей. Ученые из Университета Райса пытаются изменить это, создавая пневматическую «дополнительную конечность», которая приводится в движение шагами владельца.

Экспериментальная технология разрабатывается группой под руководством доц. Профессор Дэниел Престон , аспирант машиностроения Рэйчел Шведа и научный сотрудник Ануп Раджаппан.

В своем нынешнем виде легкая, недорогая установка, которую можно стирать в машине, включает в себя три основных компонента: набор текстильных насосов с открытыми порами, заполненных пеной, которые носят как стельки внутри обуви пользователя, камеру для хранения энергии, которую носят вокруг его талии, и надувная текстильная «рука», которая обвивается вокруг бедра, когда она не используется. Воздушные шланги соединяют насосы с мочевым пузырем, а мочевой пузырь — с рукой.

Фотография с маркировкой, показывающая различные компоненты системы

Лаборатория инноваций Престона

Когда пользователь идет и сжимает помпы весом своего тела, эти помпы нагнетают воздух в мочевой пузырь до тех пор, пока он не наполнится полностью. При нажатии кнопки мочевой пузырь выпускает часть этого воздуха в руку, заставляя ее вытягиваться из тела.

После того, как рука была помещена рядом с объектом, еще одно нажатие кнопки выпускает из нее немного воздуха, заставляя ее скручиваться обратно вокруг объекта. Покрытие из силиконовой резины помогает ему удерживать предмет, позволяя пользователю переносить предмет из одного места в другое. Как только человек хочет отпустить предмет, он просто выпускает немного воздуха обратно в руку, заставляя ее снова вытягиваться.

Команда также создала другую версию системы, в которой мочевой пузырь выпускает воздух в похожий на меха аппарат, надеваемый на подмышку под рукой. Когда этот мех надувается и расширяется, он поднимает руку, позволяя владельцу поднять до 10 фунтов (4,5 кг) без использования силы мышц руки.

Престон и его коллеги сейчас работают над снижением профиля системы и предоставлением ей возможности предсказывать действия пользователя, чтобы не каждый шаг этих действий приходилось активировать вручную. Его можно увидеть в использовании на видео ниже.

Ходьба оказывает давление на пневматических роботов, которые могут помочь людям с ограниченными возможностями

Источник: Университет Райса .

Бен Коксворт