Исследовательский центр передовой робототехники при Корейском институте машин и материалов (KIMM) разработал экзоскелет из искусственных мышц, созданных на основе ультратонких нитей.
Используя специальное оборудование, тончайшие нити из сплава с памятью формы, диаметром 25 мкм (примерно в четыре раза тоньше человеческого волоса), сплетаются в лёгкую и гибкую «тканевую мышцу». Полученная ткань весом всего 10 г может поднимать 10–15 кг, делая её идеальным материалом для мягких экзоскелетов.
Роботизированный экоскелет состоит из жилета, наплечника, подушки для шеи, манжеты для фиксации на плече, манжеты для фиксации на предплечье, тканевой мышцы и эластичной ленты. Верхняя часть тканевой мышцы крепится к задней части жилета с помощью молнии, а нижняя часть — к манжете для фиксации на плече. Тканевая мышца, работающая от аккумулятора, сокращается, чтобы поддерживать плечевой сустав пользователя. Благодаря бесшовной конструкции, напоминающей одежду, вспомогательное устройство практически незаметно и обеспечивает комфорт при выполнении повседневных задач.
Ранее в экзоскелетах применялись пневмо- или электроприводы. Самой сложной задачей разработчиков была поддержка и усиление плечевых суставов.
Исследовательская группа из Южной Кореи разработала первый в мире экзоскелет в виде одежды, который весит менее 2 кг и одновременно поддерживает локоть, плечо и поясницу, снижая нагрузку на мышцы более чем на 40 % при выполнении повторяющихся физических задач.
Первые испытания прошли в больнице Сеульского национального университета (SNUH). Пациентами с мышечной дистрофией был использован экзоскелет весом 840 г. По результатам наблюдений тканевый экзоскелет увеличил двигательную активность плечевых суставов на 57%.
«Наша разработка технологии непрерывного массового производства тканевых мышц — ключевого компонента носимых роботов-экзоскелетов — значительно улучшит качество жизни в таких сферах, как здравоохранение, логистика и строительство. «Мы продолжим развивать обширные технологии носимой робототехники KIMM, чтобы ускорить коммерциализацию и занять лидирующие позиции на мировом рынке носимой робототехники», — сказал доктор Чхоль Хун Пак, главный научный сотрудник Центра передовых исследований в области робототехники KIMM.
Это исследование получило награду KIMM за лучшую научную работу 2024 года. Результаты были опубликованы онлайн в октябрьском выпуске 2025 года TNSRE (IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering).
Подробнее можно узнать, прочитав научную статью по ссылке https://ieeexplore.ieee.org/document/11177570 .