Индивидуальность человека проявляется во всех сферах существования. У каждой личности свой характер, манеры поведения, стиль общения, а также походка и техника бега. Именно эти два последних параметра стали основой научной работы специалистов Гарвардского университета, финансирование которой осуществило агентство DARPA при Минобороны США, занимающееся передовыми оборонными исследованиями.
Под эгидой DARPA учёные Гарварда занялись созданием гибкого экзоскелета, настраиваемого под физиологические особенности человека с нарушением мелкой моторики. Интересно, что образец экипировки изначально был рассчитан на военных. Благодаря этому подстраиваемому под индивидуальные требования устройству солдаты могли бы легче переносить нагрузки во время марша или продолжительного пешего пути.
Перед эксплуатацией гибкого экзоскелета проводят экспресс-диагностику, подключённую к сложной системе, разработанной Гарвардской лабораторией биодизайна. Предварительный анализ, для которого потребуется не более 20 минут, поможет определить режим ходьбы и указать необходимые коррективы с учётом характера выявленных нарушений опорно-двигательного аппарата. Примечательно, что устройство рассчитано и на здоровых людей: оно сделает дальние пешие маршруты менее энергозатратными.
Методы, подходы и техническая база устройства, которыми ранее руководствовались врачи, требовали длительного времени наблюдения за пациентом. Для команды Гарварда стартовый период исчисляется не днями, а минутами.
На предварительном этапе пациент в мягком экзоскелете выходит на беговую дорожку. К нему прикрепят ещё порядка десяти датчиков, фиксирующих не только число шагов, угол подъёма ноги и другие параметры, связанные с моторикой, но и мониторинг дыхания, сердечного ритма и даже активности мозга.
Специализированный алгоритм обработки данных объединяет все сведения, поступившие на центральный компьютер, и строит целостную картину происходящего по совокупности сигналов. Затем инженеры подгоняют экзоскелет под рекомендации программного обеспечения, что позволяет максимально эффективно облегчать ходьбу в индивидуальном формате.
Данное решение в среднем снижает энергозатраты при ходьбе примерно на 23 %. В пиковых условиях эффективность гибкого экзоскелета достигает 38 %, основываясь на показателях энергии, расходуемой на движение, однако в отдельных случаях она может падать до 10 %.
