New Scientist: японские ученые изобрели "биокибернетический костюм", придающий суперсилу

1:22PM Tuesday, Apr 12, 2005

Японские ученые создали своего рода "костюм-робот", который может облегчить престарелым людям и инвалидам передвижение или перемещение тяжелых для них предметов. Название новинки звучит как HAL (hybrid assistive limb – "гибридная ассистирующая конечность"), последние его версии будут показаны в этом июне на выставке "Экспо-2005" в Аиши в Японии. На коммерческие рельсы производство этого костюма будет поставлено в конце этого года.

Стоять, передвигаться и подниматься по лестнице в таком костюме намного легче. Этому помогают две взаимодействующие контрольные системы. "Биокиберническая" система оснащена биоэлектрическими сенсорами, прикрепленными к коже на ногах, которые отслеживают сигналы, передаваемые из мозга к мышцам. Это возможно благодаря тому, что, когда человек собирается встать или пойти, нервный сигнал к мышцам порождает электрическое течение на поверхности кожи. Эти течения собираются сенсорами и отправляются в микрокомпьютер, который превращает нервные сигналы в собственные команды, идущие к электрическим моторам на бедрах и коленях, где закреплен "экзоскелет". Моторы в состоянии правильно отреагировать на сигнал в течение доли секунды, и в действительности они реагируют быстрее, чем мышцы человека.

В то время как "биокиберническая" система двигает индивидуальные элементы "экзоскелета", вторая система обеспечивает автоматический контроль над моторами, чтобы скоординировать эти движения и облегчить выполнение задачи в целом. Система активизируется автоматически, как только пользователь начинает двигаться. При первых движениях сенсоры системы записывают данные об осанке и схеме движений человека, и эта информация хранится в базе данных. Работа обоих систем может подгоняться под определенные нужды человека - например, при травме ноги ей может оказываться большая помощь, чем здоровой.

Костюм HAL стал результатом 10-летнего труда Йосиуки Санкай из Университета Цукубы в Японии, специализирующегося в новой сфере, которую называют "киберника", куда интегрированы механика, электроника, бионика и робототехника. Наиболее полно разработанный прототип HAL 3 – это металлический "экзоскелет" на моторчике, который нужно надевать на ноги: это помогает ногам двигаться, пишет New Scientist (перевод на сайте Inopressa.ru). В рюкзачке находится компьютер с беспроводной связью, а на поясе крепятся батареи.

Следующие версии костюма, HAL 4 и HAL 5, которые тоже будут показаны на "Экспо-2005", помогают человеку не только ходить. У них есть верхняя часть - для рук, и с ее помощью человек может поднимать вес до 40 килограмм. В этих двух версиях не используются рюкзаки. Вместо этого компьютер и система беспроводной связи помещаются в сумочку, которая крепится к поясу. У HAL 5 также меньший мотор, а это значит, что костюм менее громоздок в районе бедер и колен.

Версия HAL 3 весит 22 кг, но помощь, которую он оказывает, компенсирует вес. "Это все равно, что двигаться верхом на роботе, а не носить его на себе" - приводит издание слова Санкая. По словам разработчика, HAL 4 весит 17 кг, а HAL 5 будет весить еще меньше.

Издание сообщает, что Санкай уже получил множество заявок от людей с травмами мозга и спины, так что он планирует расширить сферу применения костюма и использовать его и в курсах медицинской реабилитации. Первые коммерческие костюмы будут стоить 1,5-2 млн иен ($14-19 тысяч).

По материалам

http://sandiego.russianamerica.com/common/arc/story.php/186911