Podvodni egzoskelet povećava učinkovitost ronjenja

Istraživački tim predvođen profesorom Wang Qiningom sa Škole napredne proizvodnje i robotike Sveučilišta u Pekingu, razvio je prvi prijenosni podvodni egzoskelet na svijetu koji pomaže roniocima pri kretanju, značajno smanjujući potrošnju zraka i napor mišića tijekom zarona.

Nalazi, objavljeni u časopisu IEEE Transactions on Robotics, otvaraju nove mogućnosti za poboljšanje ljudskih performansi u podvodnim okruženjima.

Pokrivajući 71% Zemljine površine, ocean je ključni prostor za istraživanje i razvoj resursa. Ipak, podvodno kretanje zahtijeva mnogo više energije nego hodanje po kopnu, jer ronioci moraju stalno svladavati otpor vode, što ograničava njihovu izdržljivost i operativni domet. Iako su nosivi egzoskeleti pokazali veliko obećanje u smanjenju potrošnje energije na kopnu, prilagođavanje ove tehnologije podvodnim uvjetima dugo je bio izazov zbog različitih biomehaničkih i okolišnih ograničenja.

Studija pokazuje da motorizirani egzoskeleti mogu poboljšati ekonomičnost rada u ekstremnim okruženjima, proširujući svoju upotrebu izvan kopnenih primjena. Smanjenjem fizičkog opterećenja ronilaca i potrošnje kisika, takvi sustavi mogli bi produžiti trajanje ronjenja, poboljšati sigurnost i smanjiti umor, s potencijalnom primjenom u istraživanju mora, podvodnoj gradnji i obuci ronilaca.

Istraživački tim razvio je bilateralni podvodni egzoskelet za koljena s kabelskim pogonom koji pomaže roniocima tijekom zamaha. Korištenjem senzora pokreta i upravljanja temeljenog na sili, sustav pruža pomoćni moment u stvarnom vremenu na koljena.

Testovi sa šest iskusnih ronilaca pokazali su izvanredna poboljšanja. Kada su nosili egzoskelet s motorom, njihova potrošnja zraka smanjila se za 22,7%, aktivacija kvadricepsa za 20,9%, a aktivacija potkoljenice za 20,6% u usporedbi s normalnim ronjenjem bez egzoskeleta. Ronioci su se dobro prilagodili pomoći, pokazujući prirodne obrasce kretanja i poboljšanu uštedu energije.

Osim neposredne primjene u istraživanju mora i podvodnim operacijama, sustav također nudi nove uvide u obuku ronilaca i biomehaniku. Proširivanjem nosive robotike u podvodna okruženja, studija postavlja temelje za buduće pomoćne uređaje koji jačaju vezu između ljudi i oceana.