Исследователи из Высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich) в Швейцарии разработали носимый текстильный экзомускул, который представляет собой дополнительный слой искусственных мышц и предназначен для увеличения силы верхней части тела и выносливости людей с ограниченной подвижностью. Об этом сообщает портал TechXplore. Перевод основных положений публикации представлен изданием discover24.ru.
Мари Георгаракис из Лаборатории сенсорно-моторных систем ETH Zurich хорошо знакома с проблемой людей, у которых диагностированы формы мышечной дистрофии, такие как миопатия Бетлема, что приводит к плохой осанке и недостаточной силе мышц.
«Хотя в больницах есть множество хороших терапевтических устройств, они часто очень дороги и громоздки. Имеются лишь несколько технических средств, которые пациенты могут использовать непосредственно в своей повседневной жизни и применять их для помощи в выполнении домашних дел. Мы хотим закрыть этот пробел», – говорит Георгаракис.
Эта идея привела к созданию Myoshirt – мягкого, удобного для носки экзомускула для верхней части тела. Это своего рода жилет с манжетами для плеч, сопровождаемый небольшим управляющим устройством, содержащем все технологии, которые не используются непосредственно на теле.
Работая с датчиками, встроенными в ткань, интеллектуальный алгоритм определяет преднамеренность движения владельца и необходимое усилие. Затем двигатель укорачивает кабель в ткани, идущий параллельно мышцам пользователя – своего рода искусственное сухожилие – и таким образом реализует желаемое движение.
Эта помощь всегда соответствует движениям пользователя и может быть адаптирована к его индивидуальным предпочтениям. Пользователь всегда может контролировать процесс и отключить устройство в любое время.
Недавно исследователи впервые протестировали рабочий прототип Myoshirt в эксперименте с участием 12 человек: десяти человек без каких-либо физических нарушений, одного человека с мышечной дистрофией и одного человека с травмой спинного мозга. Результаты оказались многообещающими: благодаря экзомускулу все участники могли поднимать руки и/или удерживать предметы гораздо дольше.
Выносливость увеличилась примерно на треть у здоровых испытуемых и примерно на 60% у участника с мышечной дистрофией, а участник с травмой спинного мозга смог выполнять задачи даже в три раза дольше. Экзомускул сделал эти задачи менее обременительным для мышц, и подавляющее большинство участников сочли устройство интуитивно понятным в использовании.
Тем не менее, требуется время, чтобы продукт был готов к выходу на рынок. «На следующем этапе мы хотим протестировать наш прототип за пределами лаборатории в естественной среде будущих пользователей и использовать результаты для его дальнейшего улучшения», – сказал Микеле Ксилояннис, сотрудник лаборатории сенсорно-двигательных систем в ETH Zurich и один из специалистов проекта Myoshirt.
Чтобы устройство можно было ненавязчиво и удобно носить под одеждой человека, его необходимо еще больше уменьшить в размерах и массе – в настоящее время привод и блок управления весят 4 кг. Исследователи хотят минимизировать размер продукта, сосредоточив внимание на одной основной функции – поддержке плеч пользователя при поднятии рук. Ученые также тесно сотрудничают с MyoSwiss AG, дочерней компанией ETH, которая производит и продает разрабатываемый мягкий экзоскелет – своего рода роботизированный костюм.