Инженеры Университета Вандербильта разработали экзокостюм с функцией поддержки спины

Экзокостюм

Носимый экзокостюм, разработанный командой инженеров из Университета Вандербильта, не полагается на двигатели или батареи. Вместо этого в нем задействуются вспомогательные силы, которые взаимодействуют с мышцами-разгибателями нижней части спины, снимая нагрузку на мышцы и позвоночник и помогая снизить риск травм.

Практические эксперименты[1] показали, ношение экзокостюма делает удержание груза весом 16 кг (средний вес 4-летнего ребенка) менее утомительным для спины, чем удержание груза весом 11 кг (средний вес 18-месячного ребенка) без экзокостюма. Используя методы поверхностной электромиографии для измерения изменений мышечной усталости нижней части спины у участников мужского и женского пола, которым были даны физические задания как с экзокостюмом, так и без него, ученые подсчитали, что он снижает утомляемость мышц в среднем на 29–47%.

Работа также продемонстрировала более четкое понимание того, как широчайшие мышцы спины, которые аддуктируют, разгибают и вращают в медиальном направлении плечевой сустав, влияют на механику поясницы. В то время как предыдущие исследования показали, что широчайшие мышцы обычно не оказывают большого влияния на поддержку поясницы, исследователи обнаружили, что, когда люди устают, они могут внезапно задействовать широчайшие мышцы, чтобы в значительной степени разгрузить основные мышцы-разгибатели спины.

Широчайшие мышцы действуют как экзокостюм. Когда мышцы нижней части спины перенапрягаются и утомляются, они требуют дополнительной помощи от широчайших, чтобы снять напряжение и усталость спины. Эластичные ленты в новом экзокостюме помогают таким же образом поддерживать выносливость и силу.

Использованы фото Университета Вандербильта

  1. Erik P. Lamers, Juliana C. Soltys, Keaton L. Scherpereel, Aaron J. Yang, Karl E. Zelik. Low-profile elastic exosuit reduces back muscle fatigueScientific Reports, 2020; 10 (1) DOI: 10.1038/s41598-020-72531-4
Прокрутить вверх