Подходит ли вам этот экзоскелет? Разработана методика проверки соответствия.

Исследователи из Национального института стандартов и технологий (National Institute of Standards and Technology, шт. Мэриленд, США) разработали новый метод измерения, позволяющий проверить, насколько слаженно движутся экзоскелет и человек, носящий его.

Инженеры описывают систему оптического слежения (OTS), которые похожи на методы захвата движения, используемые кинематографистами для оживления компьютерных персонажей.

OTS использует специальные камеры, которые закрепляются на движущихся частях и компьютер вычисляет положение помеченных объектов в трехмерном пространстве. Этот метод был использован для отслеживания движения экзоскелета и тестовых образцов, называемых «артефактами», прикрепленных к будущему носителю экзоскелета.

Если носитель и элементы экзоскелета движутся согласованно друг с другом, значит, экзоскелет будет «сидеть как влитой». Если они двигаются рассогласованно, экзоскелет нужно корректировать.

В качестве эксперимента NIST стремились отследить движение колена - одного из относительно простых суставов тела. Чтобы оценить неопределенность измерений своего нового подхода, они построили два протеза в качестве испытательных стендов.

В одном из них использовался стандартный протез колена, а в другом - колено, напечатанное на 3D-принтере, которое более точно имитировало настоящую вещь. Металлические пластины также были прикреплены к ногам с помощью эластичных шнуров, чтобы представить экзоскелетные конечности или тестовые артефакты, прикрепленные к телу.

После прикрепления маркеров к ногам и пластинам команда использовала OTS и цифровой транспортир для измерения углов колен во всем диапазоне их движений. Сравнивая два набора измерений, они смогли определить, что их система способна точно отслеживать положение ног.

Далее исследователи планируют разработать артефакты для руки, бедра и практически всех суставов, которым должен соответствовать экзоскелет и провести аналогичные тесты.