Китайские инженеры создали носимого робота-помощника для тяжёлых задач

Инженеры из Южного университета науки и технологий в Шэньчжэне представили носимую роботизированную систему Centaur. Устройство добавляет к человеку две механические ноги, превращая его в своеобразного кентавра — гибрида, который передвигается на четырёх опорах. Главная задача разработки — снизить физическую нагрузку при переноске тяжестей.

Система крепится к спине пользователя через эластичный интерфейс. В отличие от классических экзоскелетов, которые усиливают собственные ноги человека, робот Centaur действует как независимая пара конечностей. Он берёт на себя вертикальную нагрузку и помогает с продвижением вперёд, пока человек управляет балансом и направлением движения.

Ключевое решение — упругая связь с нелинейной жёсткостью. При малой нагрузке соединение остаётся жёстким, обеспечивая точную координацию. Когда вес растёт, система становится более податливой: робот поглощает удары и забирает на себя бόльшую часть усилия. Такой подход позволяет разделить задачи: человек занимается навигацией, а машина — механической работой.

В испытаниях участвовали добровольцы с нагрузкой 20 кг на спине. Результаты, опубликованные в The International Journal of Robotics Research, выглядят убедительно:

Робот принял на себя 52,2% от общего веса груза;

Метаболические затраты человека снизились на 35,2%;

Давление на стопы уменьшилось примерно вдвое;

Походка осталась устойчивой, шаг — предсказуемым даже на неровной поверхности.

Исследователи отметили, что система адаптируется к разной скорости и направлению ходьбы. Алгоритмы прогнозного управления и планирования траектории позволяют роботу сохранять равновесие и не мешать движениям человека.

Каждая из двух ног робота имеет три степени свободы — это даёт необходимую гибкость для ходьбы по сложному рельефу. Общий вес устройства — около 27 кг, основная масса сосредоточена в корпусе, чтобы не перегружать конечности пользователя. Управление строится на данных с инерциальных датчиков, камеры глубины и силового сенсора в точке соединения.

Эластичный механизм связи рассчитан так, чтобы обеспечивать высокую точность передачи усилия при ограниченном ходе. Это особенно важно: робот должен чутко реагировать на намерения человека, но при этом гасить рывки и вибрации.

Авторы исследования видят несколько областей применения. Военные логисты, спасатели в зонах ЧС, строители и складские работники — все, кому приходится перемещать тяжести по пересечённой местности, могут выиграть от такой поддержки. Система не требует автономного принятия решений: человек остаётся «мозгом», а робот — «силовой установкой».

Прототип уже прошёл лабораторные испытания. Следующий этап — полевые тесты в реальных условиях и доработка под коммерческое использование. Исследователи подчёркивают: цель не в замене человека, а в разумном усилении его возможностей. Если технология масштабируется, носимые роботы-помощники могут стать таким же привычным инструментом, как сегодня — электроинструмент или погрузчик.

Источник: interestingengineering