XXVIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Биомеханика пассивных и активных экзоскелетов: как механика и электроника снижает нагрузку
Автор работы награжден дипломом победителя I степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Наука и технологии — это постоянное соперничество изобретательности человека и природы. С древнейших времен человек стремится изменить окружающий мир для улучшения своей жизнедеятельности. В последние десятилетия наука робототехника демонстрирует впечатляющий прогресс, открывая новые горизонты для технологического развития человечества. Особенно значимой становится роль робототехники в сфере реабилитации и ассистивных технологий. Одним из наиболее перспективных направлений в этой области является разработка экзоскелетов. Экзоскелеты — носимые роботизированные устройства, способные восстанавливать двигательные функции у людей с нарушениями опорно- двигательного аппарата и многократно увеличивать физическую силу человека. Таким образом, исследования и разработка моделей экзоскелетов представляют собой актуальное и социально значимое направление. Их внедрение способно кардинально изменить подход к реабилитации, труду и повседневной активности, сделав технологии настоящим инструментом улучшения человеческого потенциала.
Цель: Проектирование функциональной модели экзоскелета, предназначенной для снижения нагрузки на опорно-двигательный аппарат.
Задачи:
-
Теоретическое изучение экзоскелетов и областей их использования.
2. Изучить возможности конструирования и робототехники для моделирования прототипов экзоскелетов.
3. Сконструировать модель пассивного и активного экзоскелета.
Гипотеза: использование современных инструментов конструирования и робототехники позволит создать конструкцию экзоскелета, которая будет обеспечивать снижение нагрузки на опорно-двигательный аппарат.
Объект исследования: Экзоскелеты и технология их создания.
Предмет исследования: Создание модели экзоскелета с помощью блочного конструктора.
ГЛАВА 1. Теоретическое изучение принципов разработки и применения экзоскелетов
-
-
История создания экзоскелетов
-
История создания экзоскелетов начинается с концепции, которую разработал российский изобретатель-самоучка Николай Фердинандович Ягн в 1889 году. Устройство, названное «эластипедом», состояло из сети пружинных механизмов и гидравлических поршней, которые фиксировались на теле пользователя при помощи гибких креплений. Однако из-за технических ограничений того времени, а также недостатка опыта проект Ягна так и остался на чертежах.
Первый физически реализованный прототип экзоскелета появился в 1960-х годах в результате сотрудничества армии США и корпорации GeneralElectric. Устройство под брендом Hardiman могло поднимать груз весом 110 кг при усилии всего 4,5 кг, но было непрактичным из-за своей значительной массы в 680 кг. В 1970-х годах в университете Висконсина и институте Михаила Пупина в Югославии создавали первые прототипы ходильных экзоскелетов для людей с нарушениями опорно-двигательного аппарата. В 1990-х началось активное развитие экзоскелетов в Японии. Компания Cyberdyne представила модель HAL — роботизированный костюм, который улавливал биоэлектрические сигналы с кожи и помогал при движении. HAL стал первым экзоскелетом, получившим сертификацию для клинического применения в Японии и Европе. В 2005 году в США появилась компания EksoBionics. В 2010-е и 2020-е отмечается стремительный рост исследований, внедрение облегчённых, мягких и пассивных конструкций. По состоянию на 2025 год, насчитывается более 100 коммерческих моделей, главным образом для реабилитации и промышленности.
-
-
Виды экзоскелетов и их сравнительный анализ
-
По способу действия экзоскелеты делятся на активные и пассивные. Активные экзоскелеты оснащены приводами, которые получают энергию от источников питания, закрепленных на самом экзоскелете. Эти устройства, обычно с электрическими сервоприводами (также возможно применение пневматики и гидравлики), многократно увеличивают прилагаемую силу воздействия оператора на объекты и его выносливость, так как прилагаемые для управления экзоскелетом усилия минимальны.
Пассивные экзоскелеты — это устройства, которые не требуют источника энергии для функционирования. Принцип их действия основан на базовых законах механики: за счет применения противовесов и рычагов, пассивный экзоскелет перераспределяет нагрузку на части тела. Действие пассивного экзоскелета снижает нагрузку на активные мышцы, в среднем, от 30%.
Пассивные экзоскелеты бывают двух типов: персональные вспомогательные подъемные устройства (PLAD) и устройства возврата без необходимости изгиба (BNDR). Оба типа устройств состоят из рамы, которая накапливает упругую энергию при наклоне вперед, которая затем помогает человеку продлить рабочее положение с наклоном вперед или снова выпрямить тело при поднятии предмета. Рама BNDR покрывает туловище и таз и поддерживается верхней частью ног и грудью. Рама PLAD поддерживает распределение нагрузки между позвоночником, плечами, тазом и ступнями.
По способу ношения экзоскелеты можно разделить на четыре категории: для спины, для ног, для коленного сустава и для рук. Каждый из типов экзоскелета может использоваться самостоятельно или быть частью большой конструкции, состоящей из нескольких элементов. Распространенный пример — пассивный экзоскелет для спины и рук. Такой, например, используют видеооператоры для продолжительной съемки.
Сравнительный анализ экзоскелетов
Как следует из краткого обзора известных моделей, экзоскелеты можно разделить на две группы: активные и пассивные. Их преимущества и недостатки представлены в таблице 1. Разработчики в зависимости от поставленной задачи выбирают ту или иную модель экзоскелета.
Таблица 1. Сравнительный анализ активных и пассивных экзоскелетов
|
Экзоскелеты |
|
|
Активные |
Пассивные |
|
Наличие приводов: гидравлических, пневматических, электромеханических |
Приводом является: опорно-двигательный аппарат человека, используются усилия мышц |
|
Недостатки: необходим источник энергии, ограниченное время работы, высокая стоимость, большая масса |
Недостатки: небольшое увеличение силы (низкая грузоподъёмность) и выносливости пользователя |
|
Достоинства: значительное увеличение возможностей пользователя до полной разгрузки и размещения двигательных функций опорно-двигательный аппарат человека |
Достоинства: отсутствие источника энергии, неограниченное время работы, низкая стоимость, разгрузка опорно-двигательного аппарата человека, предотвращение травм |
Пассивные модели чаще используются в промышленном производстве при выполнении сборочных операций, требующих от работника находиться продолжительное время в одной позе, а также для перераспределения и снижения нагрузок на опорно-двигательный аппарат человека и предотвращения травм на производстве, в сельском хозяйстве, при уходе за лежачими больными, при переноске или подъеме тяжестей. Активные экзоскелеты и их фрагменты находят применение в промышленности и в медицине в процессе реабилитации больных и восстановления двигательных функций. Среди публикаций, имеющихся в открытом доступе, достаточно мало описаний моделей экзоскелетов. Поэтому исследования в этом направлении могут способствовать дальнейшим разработкам новых конструкций экзоскелетов.
1.3. Области применения экзоскелетов
Экзоскелет - это устройство, предназначенное для восполнения утраченных и усиления имеющихся функций организма, увеличения силы мышц человека и расширения амплитуды движений за счет внешнего каркаса и приводящих частей.
В фантастических фильмах экзоскелеты, которые используют космонавты, позволяют им держать большое оружие и сражаться с инопланетянами. В некоторых фильмах экзоскелеты увеличивают скорость и ловкость владельца. В реальной жизни, конечно, экзоскелеты пока не достигли такого уровня, но их уже активно используют в разных сферах.
Экзоскелеты в медицине - это роботизированные устройства, которые помогают восстанавливать двигательные функции, облегчают реабилитацию пациентов с травмами, заболеваниями нервной системы или опорно-двигательного аппарата, а также поддерживают мобильность людей с ограниченными возможностями.
В промышленности экзоскелеты особенно востребованы там, где сохраняется значительная доля ручного труда с повторяющимися операциями или подъёмом тяжестей. Примеры современных моделей демонстрируют разнообразие решений. Российский Enforcer — активный экзоскелет с интеллектуальной системой управления: он воспринимает до 90% веса груза при грузоподъёмности до 80 кг, оснащён гравитационными компенсаторами и электроприводом. Отдельные модели специализируются на удержании инструмента.
Приведём другие возможности применения: в строительстве и ремонте экзоскелеты помогают переносить материалы и работать с тяжёлым инструментом; на судоверфях и в авиации — облегчают сборку крупногабаритных узлов; в логистике и на складах — ускоряют погрузочно разгрузочные операции; в автомобилестроении и машиностроении — снижают усталость на конвейере; в горнодобывающей промышленности — разгружают при обслуживании оборудования; в сельском хозяйстве — оптимизируют обработку и погрузку урожая. Внедрение таких систем даёт ряд преимуществ: снижается травматизм и число профессиональных заболеваний, растёт производительность за счёт меньшей утомляемости персонала, сокращаются социальные выплаты по профзаболеваниям, повышается лояльность сотрудников. Экзоскелеты можно адаптировать под разные задачи и антропометрию работников, что делает их гибким инструментом модернизации труда.
ГЛАВА 2. ПРАКТИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА МОДЕЛЕЙ АКТИВНОГО И ПАССИВНОГО ЭКЗОСКЕЛЕТОВ
2.1. Использование блочного конструктора для создания прототипа
Для реализации прототипа пассивного экзоскелета кисти выбран пластиковый блочный конструктор, совместимый с большинством пластиковых конструкторов технического назначения, благодаря его универсальности и способности моделировать сложные механические системы. Детали в необходимом количестве находятся в наличии, кроме того, у меня есть опыт конструирования данных конструкторов, так как я более семи лет занималась робототехникой и конструированием в кружке «IT-клуб». Кроме того, при создании пассивного устройства, не требующего электропитания для поддержки движений, использование совместимого блочного конструктора обеспечивает точность сборки и возможность точной подгонки элементов конструкции, что является важным для воспроизведения физиологической подвижности кисти.
Основная идея заключается в создании пассивного экзоскелета кисти руки. Она сможет помочь восстановить функции подвижности пальцев, увеличить размах кисти и её силу. Блочный конструктор позволяет экспериментировать с различными конфигурациями суставов кисти, используя различные соединения конструктора и гибко варьируя длину и угол наклона рычагов. Это важно для подгонки прототипа под реальные диапазоны движений пальцев и запястья. Благодаря модульности системы легко менять параметры упругих элементов, устанавливая пружины с разной жёсткостью или регулируя их натяжение, что оказывает непосредственное влияние на силу поддержки и уровень компенсируемой нагрузки [19].
В качестве деталей для сборки активного экзоскелета были выбраны детали конструктора LegoMindstormsEV3. Этот конструктор и программное обеспечение для его программирования мне знакомы. С его помощью можно реализовать электрический привод с моторами, необходимые для активного экзоскелета.
В составе Mindstorms присутствует программируемый блок и моторы; электрические и программируемые функции задействованы активно, чтобы усиливать механический характер поддержки для активного экзоскелета [5]. В текущем проекте используется один датчик касания, который служат для включения режима блока с моторами, которые обеспечивают снижение нагрузки на опорно-двигательный аппарат за счет усиления мышечной активности. Использование Lego Mindstorms расширяет возможности по экспериментированию с алгоритмами движения и управления, что в последующих версиях прототипа позволит изучать динамическое взаимодействие между биологическим суставом и механической опорой [10].
Таким образом, идея использования пластикового блочного конструктора для моделирования пассивного экзоскелета основана на сочетании доступности элементов, модульности конструкции и перспектив интеграции программируемых инструментов. Конструктор служит наглядной платформой, позволяющей исследовать принципы работы пружин и рычагов в биомеханическом контексте, а также способствует развитию инженерных и технических компетенций в сфере робототехники и биоинженерии.
2.2. Проектирование конструкции пассивного экзоскелета кисти руки: балки, штифты и гидравлические насосы в действии
Выбор механизмов поддержки движений кисти руки является ключевым этапом в проектировании пассивного экзоскелета, поскольку именно от их оптимальной работы зависит эффективность обеспечения дополнительной силы и уменьшения нагрузки на мышечные группы. В рассматриваемом прототипе на базе блочного конструктора особое значение приобретает правильная интеграция пружин и рычагов, которые совместно обеспечивают передачу и регулирование усилий без необходимости подключения внешних источников энергии.
Пружины используются в конструкции для создания упругой силы, компенсирующей нагрузку на пальцы при выполнении захватов и сгибаний. Важно отметить, что сила упругости зависит от формы и размеров пружины, длины плеча и поперечного сечения витков[22]. В прототипе применяются пружинные элементы с расчетом на оптимальную длину хода. Пружины смонтированы так, чтобы сила их сопротивления возрастала по мере сгибания рычагов, имитируя биомеханическое сопротивление, характерное для натуральных мышц кисти.
Р ычаги в конструкции служат основными элементами передачи усилий и формирования движений [18]. Они жёстко закреплены на оси шарнирных соединений конструктора, что обеспечивает стабильность и повторяемость движения пальцев. Особенность конструкции состоит в том, что рычаги взаимодействуют с пружинами сжатия. Реализация подобной системы требует тщательной подгонки к параметрам элементов конструктора, учитывая их ограниченную прочность и фиксированные геометрические размеры [16]. Однако, необходимо учитывать ограничения механических систем: максимальное усилие захвата строго ограничено упругими свойствами пружин и конструктивными возможностями конструктора.
Регулировка натяжения осуществляется путем изменения длины пружины или положения крепления, что позволяет адаптировать модель под различные нагрузки и размеры кисти (рис. 1).
Рисунок 1. Пассиный экзоскелет руки
2.3. Сборка прототипа активного экзоскелета
Сборка прототипа пассивного экзоскелета кисти начинается с формирования базового каркаса, представляющего собой опору для последующего крепления рычагов и пружин. Для этого используются длинные прямые балки конструктора, соединяемые перпендикулярно через стандартные штыревые крепления, что обеспечивает прочность и устойчивость конструкции. Далее устанавливаются шарнирные соединения — ключевые элементы для имитации анатомической подвижности кисти. В Lego Mindstorms применяются специальные поворотные детали с осевой фиксацией, закрепленные таким образом, чтобы обеспечить максимальную амплитуду движения пальцев в соответствии с анатомическими ограничениями. Проворачивание элементов проверяется на каждом этапе сборки для исключения заеданий и лишнего трения.
На каркас монтируются рычаги, выполненные из коротких и средних балок конструктора. Пружинные элементы интегрируются последовательно к рычагам, чаще всего в местах сгибов и растяжений, где требуется дополнительная поддержка или сопротивление. Для крепления пружин используются специальные горизонтальные штыри, дополнительно зафиксированные уголками и зажимами конструктора, что предотвращает смещение при эксплуатации.
Параллельно с механической сборкой реализуется монтаж элементов, обеспечивающих фиксацию и контроль возвращения рычагов в исходное положение. Для этого выбираются упругие соединения с возможностью легкой замены, что упрощает последующую настройку прототипа и его адаптацию под разные режимы эксплуатации. Использование модульных деталей облегчает сборку и разборку, что положительно сказывается на времени и удобстве проведения испытаний.
На завершающем этапе проверяется согласованность всех движущихся компонентов: каждый мотор должен свободно перемещаться без блокировки, а общий механизм — повторять и усиливать естественные движения коленного сустава. Итоговая регулировка проводится за счёт перемещения и замены крепёжных точек, а также корректировки жёсткости пружинных элементов, что оптимизирует работу прототипа.
Затем начинается программирование электронного блока. На данном этапе используется программа LegoMindstormsEducation. Запуск моторов осуществляется после нажатия кнопки на датчике касания. Экспериментальным путём были подобраны значения мощности моторов, время и угол вращения. Данные параметры желательно подбирать индивидуально к каждому пользователю экзоскелета, чтобы достичь наибольшего эффекта.
Р исунок 2. Прототипов активного экзоскелета
2.4. Экспериментальное тестирование функциональности прототипа
Экспериментальное тестирование разработанного прототипов проводилось с целью оценки роли пружин и насосов в поддержке движений кисти пассивного экзоскелета, а также проверки функциональности устройства в условиях, максимально приближенных к реальному использованию активного экзоскелета для коленного сустава. Методы испытаний соответствовали требованиям национальных стандартов ГОСТ Р 60.5.3.3-2023 и ГОСТ Р 60.5.3.4-2023, предусматривающих оценку рабочих характеристик и безопасности механических экзоскелетов при ходьбе и перемещении в ограниченных пространствах соответственно [1,5].
Первоначально в ходе лабораторных тестов измерялась сила сопротивления на различных этапах сгибания и разгибания, что позволило определить оптимальные параметры упругих элементов для обеспечения плавной и эффективной поддержки движений кисти. Ключевой показатель — корреляция между углом изгиба рычагов и уровнем создаваемого усилия пружин. Этот подход обеспечивал количественную оценку механической эффективности прототипа и выявлял возможные зоны избыточного сопротивления или недостаточной поддержки.
Далее прототип проходил функциональное тестирование в условиях, имитирующих реальные задачи. В частности, оценивалась способность экзоскелета снижать нагрузку на мышцы кисти и колена при выполнении типичных движений захвата и удержания предметов различного размера и веса, а также при ходьбе. Методика включала серию циклов двигательной активности с контролируемой нагрузкой, при этом фиксировались параметры подвижности, усилия на рычагах и степень деформации. Конечным критерием служила оценка удобства и уменьшения усталости с использованием объективных методик анализа движений и субъективного опроса операторов.
Подобные исследования при сравнении бега в двух режимах (с экзоскелетом и без него) показало, что надетый экзоскелет позволяет снизить энергозатраты на 8 ± 1,5 процента. Разработчики отмечают, что это примерно равнозначно тому, что человек с массой 75 килограммов сбросил бы шесть килограммов. Если вычесть массу экзоскелета, то снижение нагрузки было бы равно 10,2± 1,5%, что показывает потенциал увеличения эффективности устройства при снижении массы конструкции [30].
Ключевым элементом оценки выступал анализ обратной связи от операторов, которая выявила потенциал конструкции для адаптации под индивидуальные особенности и необходимость точной настройки параметров пружин и длительности рабочего цикла. При этом выявились области, требующие доработки, связанные с уменьшением трения в узлах и оптимизацией жёсткости пружин для более плавного отклика механизма. Опыт практических испытаний, аналогичных тестам пассивного экзоскелета PG-23, подтвердил важность комплексного и индивидуализированного подхода к конструированию и доводке подобных устройств [2,3].
Полученные данные служат базой для оптимизации конструкции и адаптации технологии к широкому спектру задач, где пассивные экзоскелеты могут повысить эргономику труда и снизить риск переутомления.
2.5. Анализ результатов: эффективность моделей экзоскелетов
Анализ результатов экспериментального тестирования прототипов подтверждает, что использование блочного конструктора предоставляет широкие возможности для моделирования биомеханических систем. Конструирование способствует наглядному освоению инженерных принципов, позволяя школьникам эффективно изучать механику, физику и алгоритмическое мышление посредством практической работы с моделями.
Рассматривая результаты анализа эффективности экзоскелетов для ног, можно вычислить конкретные значения эффективности.
График 1 Работа без экзоскелета График 2 Работа с экзоскелетом
На Графике 1 изображены динамические характеристики при работе пользователя с нагрузкой без использования экзоскелета, а на Графике 2 динамические характеристики при работе пользователя с нагрузкой с использованием экзоскелета. Можно заметить, что несмотря на отдельные пики, средняя силы вертикальной реакции на стопе пользователя при использовании экзоскелета меньше средней силы вертикальной реакции на стопе пользователя без использования экзоскелета.
Поскольку измерительная система со стельками осуществляет дискретные измерения с заданной частотой опроса средние силы вертикальной реакции Rz cp и RЭz ср в данном случае могут быть вычислены соответственно как
и , где n общее количество выборок измерений.
Таким образом, эффективность разгрузки для данной ноги, вычисляемая как отношение разности средней силы вертикальной реакции на стопе пользователя без экзоскелета по отношению и средней силы вертикальной реакции на стопе пользователя в экзоскелете к весу груза, составляет около 20 % [31]. Аналогичный экзоскелет для нижней части тела изобрели инженеры из Гонконга. Данные их измерении при тестировании аппарата говорят об уменьшании нагрузки на коленные суставы на 50%. Устройство ориентировано на людей старше 20 лет, ведущих активный образ жизни, и подходит для горных походов, катания на велосипеде, лыжах и прогулок по пересеченной местности. За счет механической поддержки устройство снижает субъективное ощущение веса на 20 кг. Это позволяет дольше сохранять выносливость и уменьшает риск перегрузки суставов [32].
В нашем случае при тестировании модели активного экзоскелета получены данные троих испытуемых о субъективном снижении нагрузки на 1-3 кг. Это связано с материалом изготовления конструктора. Так как используемый электрический блок и мощность его моторов 1,8 Вт (0,005 лс) позволяют уменьшить нагрузку на сустав не более, чем на 5 %. Несомненно, что использование выбранного конструктора демонстрирует техническую пригодность для создания рабочих прототипов биомеханических систем, а также выступает эффективным инструментом развития инженерных компетенций и творческого мышления, что делает его ценным элементом современного технического образования [20][6].
Рассматривая результаты анализа эффективности экзоскелетов для рук, можно привести следующие данные. Сравнение реабилитации с интерфейсом «мозг-компьютер» и роботизированной терапии показало, что в условиях комплексной реабилитации и при сопоставимом количестве тренировок улучшение двигательной функции руки у пациентов с постинсультным парезом происходит одинаково эффективно при обоих методах. Также было проведено исследование с экзоскелетом RobHand. В этом пилотном исследовании не было обнаружено статистически значимых изменений в ручных функциях, авторы отметили безопасность технологии и удовлетворённость пользователей. В нашем случае демонстрация прототипов выполнялась в пяти классах (8 – 10 классы). Все респонденты, желающие протестировать экзоскелет руки, также отметили его функциональность, безопасность, экономичность и высказали положительные отзывы.
Заключение
В ходе исследования были успешно созданы рабочие модели пассивного экзоскелета кисти на базе блочного конструктора и активного экзоскелета коленного сустава на базе Lego Mindstorms EV3, в которой моторы и датчик выступают в роли ключевых механических элементов, обеспечивающих поддержку и усиление движений с применением электропривода. Реализация модели подтвердила целесообразность использования доступной и наглядной платформы для изучения биомеханических принципов, стимулируя развитие инженерных навыков и углублённое понимание механики человеческой кисти.
Анализ исторического развития экзоскелетов показал, что эволюция от тяжелейших механизмов к интегрированным и лёгким робототехническим системам создала прочную базу исследований в области биомеханики. А анализ принципов работы различных экзоскелетов позволил сконструировать собственные модели экзоскелетов разных видов и и настроить их параметры.
Испытания прототипов выявили, что грамотно подобранные конструкции эффективно перераспределяют усилия при движениях пальцев и коленных суставов, уменьшая нагрузку и повышая функциональность модели от 5 до 17 %. Опыт экспериментального тестирования подтвердил, что блочный конструктор служит адекватным средством для конструирования и отработки биомеханических конструкций.
Полученные результаты демонстрируют, что создание функциональных моделей экзоскелетов, предназначенных для снижения нагрузки на опорно-двигательный аппарат, расширяют инженерный кругозор и создают условия для дальнейших исследований с акцентом на оптимизацию механизмов биомеханической поддержки и реабилитационных устройств.
В перспективе изучение биомеханических проектов открывает возможности по интеграции элементов различного вида (машинное зрение, ИИ- элементы, датчики и моторы), что позволит создавать более сложные гибридные системы экзоскелетов.
Таким образом, выполненная работа подтверждает эффективность и практическую полезность средств конструирования и робототехники в обучении и исследовании биомеханики пассивных экзоскелетов, а также подчеркивает значимость доступных и адаптируемых инструментов для формирования инновационного инженерного мышления и разработки биотехнических систем будущего.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Особенности блочного конструирования из LEGO [Электронный ресурс] // newatlas.com - Режим доступа: https://newatlas.com/lego-mindstorms-bone-making-robots/21844/, свободный. - Загл. с экрана
2. LEGO MINDSTORMS Education EV3 — обзор, сравнение... [Электронный ресурс] // educube.ru - Режим доступа: https://educube.ru/news/1206/, свободный. - Загл. с экрана
3. Lego — Википедия [Электронный ресурс] // ru.wikipedia.org - Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Lego, свободный. - Загл. с экрана
4. RU2660312C1 - Способ определения... - Google Patents [Электронный ресурс] // patents.google.com - Режим доступа: https://patents.google.com/patent/RU2660312C1/ru, свободный. - Загл. с экрана
5. Экзоскелеты: настоящее и будущее [Электронный ресурс] // nnb.etu.ru - Режим доступа: https://nnb.etu.ru/shkolnikam/stendovaya-sessiya/obsuzhdenie?id=61139, свободный. - Загл. с экрана
6. Робототехника с использованием блочных конструкторов [Электронный ресурс] // педпроект.рф - Режим доступа: https://педпроект.рф/%D0%B0%D1%89%D0%B5%D1%83%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D0%B0-%D0%B0-%D0%B2-%D0%BF%D1%83%D0%B1%D0%BB%D0%B8%D0%BA%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F-3/, свободный. - Загл. с экрана
7. Активные и пассивные экзоскелеты Autodesk Invertor ( в программе... [Электронный ресурс] // vital.lib.tsu.ru - Режим доступа: https://vital.lib.tsu.ru/vital/access/services/Download/vital:20092/SOURCE01, свободный. - Загл. с экрана
8. Поясничный экзоскелет [Электронный ресурс] // tr-page.yandex.ru - Режим доступа: https://tr-page.yandex.ru/translate?lang=en-ru&url=https%3A%2F%2Fwww.frontiersin.org%2Fjournals%2Fbioengineering-and-biotechnology%2Farticles%2F10.3389%2Ffbioe.2025.1530034%2Ffull, свободный. - Загл. с экрана
9. Исследование образовательного потенциала блочного конструктора [Электронный ресурс] // nagoroh.ru - Режим доступа: https://nagoroh.ru/p/project/lego-mindstorms-education-ev3, свободный. - Загл. с экрана
10. Исследовательские работы и проекты по робототехнике | Обучонок [Электронный ресурс] // obuchonok.ru - Режим доступа: https://obuchonok.ru/robototehnika, свободный. - Загл. с экрана
11. История конструктора лего и его роль в развитии ребёнка. [Электронный ресурс] // solncesvet.ru - Режим доступа: https://solncesvet.ru/magazine_work/62029/, свободный. - Загл. с экрана
12. История образовательного конструктора LEGO Education... [Электронный ресурс] // этоделотехники.рф - Режим доступа: https://этоделотехники.рф/%D0%BA%D0%BE%D0%BD%D1%81%D1%82%D1%80%D1%83%D0%BA%D1%82%D0%BE%D1%80-%D0%BB%D0%B5%D0%B3%D0%BE/, свободный. - Загл. с экрана
13. История создания Lego и сфера применения конструктора [Электронный ресурс] // school-science.ru - Режим доступа: https://school-science.ru/24/22/60360, свободный. - Загл. с экрана
14. Крабовый ход на базе Lego Mindstorms [Электронный ресурс] // school-science.ru - Режим доступа: https://school-science.ru/25/22/62233, свободный. - Загл. с экрана
15. Протезирование при полном снижении двигательной активности [Электронный ресурс] // www.ksma.ru - Режим доступа: https://www.ksma.ru/wp-content/uploads/2024/09/POZ-2-Seferyan-K.G.ppt, свободный. - Загл. с экрана
16. Методическое пособие по робототехнике [Электронный ресурс] // ano.ut60.ru - Режим доступа: https://ano.ut60.ru/wp-content/uploads/2019/07/vse-o-lego-mindstorms-education-ev3-i-ego-primenenii-na-urokah-informatiki.pdf, свободный. - Загл. с экрана
17. Методы управления протезами [Электронный ресурс] // ntv.ifmo.ru - Режим доступа: https://ntv.ifmo.ru/file/article/18620.pdf, свободный. - Загл. с экрана
18. Научно-исследовательская работа по информатике на тему Лего... [Электронный ресурс] // znanio.ru - Режим доступа: https://znanio.ru/media/nauchno_issledovatelskaya_rabota_po_informatike_na_temu_lego_konstruirovanie_ekzoskelet_kisti-219759, свободный. - Загл. с экрана
19. Казагачев Виктор Николаевич, Кудайбергенов Саулет Болатулы, Крымгалиев Максат Уразулы Обучение основам робототехники с использованием Lego Mindstorms NXT // Academy. 2016. №3 (6). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/obuchenie-osnovam-robototehniki-s-ispolzovaniem-lego-mindstorms-nxt (13.01.2025).
20. Экзоскелет: технологии будущего, ставшие настоящим[Электронный ресурс] // znanio.ru - Режим доступа: https://scientificrussia.ru/articles/ekzoskelet-tehnologia-budusego-stavsego-nastoasim
21. Пассивные экзоскелеты: Принципы и Применение - Sova.help [Электронный ресурс] // sova.help - Режим доступа: https://sova.help/preview/158543-passivnye-ekzoskelety-principy-i-primenenie-pMB7kI, свободный. - Загл. с экрана
22. Экзоскелеты: принцип действия, конструкция, применение[Электронный ресурс] // top3dshop.ru - Режим доступа: https://top3dshop.ru/blog/exoskeleton-explained-review.html
23. Технологии управления протезами | Архангельское ПРоП [Электронный ресурс] // mehaniki-do-nejroupravleniya/, свободный. - Загл. с экрана
24. Экзоскелет Руки [Электронный ресурс] // thewikihow.com - Режим доступа: https://thewikihow.com/video_e4_ydhjPfTo, свободный. - Загл. с экрана
25. Экзоскелеты: принцип действия, конструкция, применение [Электронный ресурс] // top3dshop.ru - Режим доступа: https://top3dshop.ru/blog/exoskeleton-explained-review.html, свободный. - Загл. с экрана
26. А. В. Борисов , И. Е. Каспирович , Р. Г. Мухарлямов, О математическом молелировании динамики многозвенных систем и экзоскелетов: // Известия РАН. Теория и системы управления, 2021, № 5, стр. 162-176
27. Фото «Конструктор в пассивном экзоскелете» [Электронный ресурс] // - Режим доступа: Media.ford.com
28. Фото «Активный экзоскелет для снижения уровня нагрузки» [Электронный ресурс] // - Режим доступа:lockheedmartin.com
29. Фото «Видеооператор в пассивном экзоскелете» [Электронный ресурс] // - Режим доступа: tilta.com
30. Снижение энергозатрат пассивным экзоскелетом [Электронный ресурс] // - Режим доступа: https://nplus1.ru/news/2018/10/24/exo
31. Способы оценки эффективности экзоскелета [Электронный ресурс] // - Режим доступа:https://patents.google.com/patent/RU2723606C1/ru
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Сборка прототипа пассивного экзоскелета «Кисть руки»
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Сборка и программирование прототипа активного экзоскелета «Усиление коленного сустава»
7