Создан роботизированный аналог человеческой ноги

Группа американских исследователей создала роботизированные искусственные ноги, которые впервые полностью копируют движения человека во время ходьбы. Данное устройство позволит изучить процессы, лежащие в основе передвижения человека, например, понять, как дети учатся ходить и вылечить пациентов с нарушением двигательных функций.

Ключевым компонентом человеческой ходьбы является нейронная сеть в поясничном отделе спинного мозга, которая генерирует ритмические сигналы для мышц. Данная сеть, называемая CPG, собирает информацию из различных частей тела, реагирующих на окружающую среду, и выдает ногам соответствующие команды. Это позволяет людям ходить, даже не задумываясь над своими движениями.

Человеческие нейронная архитектура, строение костей и мышц, сенсорные пути обратной связи были упрощены и встроены в робота. Это позволило добиться удивительного сходства передвижения робота с походкой человека. Примитивная искусственная CPG может стать основой модели, которая поможет разработать новые методики восстановления пациентов, после травмы утративших возможность ходить.

Простейшая форма CPG состоит всего из двух нейронов, которые задают ритм шагов. Робот содержит именно такую форму CPG, а также датчики, обеспечивающие обратную связь, в частности, датчики нагрузки на конечности в процессе соприкосновения ступни с полом.

Исследователи из Университета Аризоны предполагают, что дети начинают обучение хождению именно с такого примитивного вида CPG. Со временем нейронный узел развивается и начинает управлять все более сложными движениями.