Экзоскелет для подводного плавания снизил нагрузку на мышцы дайверов на 20%

Специалисты Пекинского университета завершили разработку и первичные испытания подводного экзоскелета, предназначенного для снижения энергозатрат дайверов во время погружений. Устройство позволяет увеличить время пребывания под водой за счёт снижения нагрузки на мышцы ног.

Конструкция экзоскелета включает в себя два герметичных моторных блока, размещаемых на спине пловца. От них отходят гибкие тросы Боудена, соединённые с манжетами, которые фиксируются на бёдрах и голенях. Поясной ремень обеспечивает стабилизацию всей системы поверх гидрокостюма. Общая масса устройства составляет 9 килограммов.

Работа системы основана на показаниях инерциальных измерительных блоков. Эти датчики отслеживают положение конечностей и передают данные на двигатель. Когда дайвер гребет ластами вниз, двигатели включаются и усиливают движение за счёт натяжения тросов. При движении в обратном направлении встроенная муфта отключает двигатель, исключая сопротивление.

Экспериментальная проверка проходила в бассейне длиной 50 метров на глубине двух метров. Шесть сертифицированных дайверов преодолели три стометровые дистанции в разных режимах: без экзоскелета, с выключенным и включённым устройством. Измерения показали снижение активности четырёхглавой мышцы бедра и икроножных мышц на 20,4 процента. Потребление воздуха из баллона сократилось на 22,7 процента.

Разработчики планируют провести испытания в открытых водоёмах с переменными условиями, применить компьютерное моделирование гидродинамики и протестировать альтернативные материалы для облегчения конструкции. Результаты исследования опубликованы в журнале IEEE Transactions on Robotics.