Человек со здоровыми ногами практически не замечает, как они реагируют на неровную поверхность. Совсем по-другому обстоят дела у инвалида на протезах, для кого ходьба по пересеченной местности – это целая проблема, чреватая падениями и даже травмами.
Команда специалистов Стэнфордского университета во главе с профессором Стивеном Коллинзом разработала полный протез голени с тремя резиновыми точками соприкосновения с поверхностью – две передних на носке и одна на пятке.
Во время ходьбы встроенные датчики в этих точках реагируют на давление или его отсутствие. Благодаря электродвигателям пальцы ног и пятка протеза двигаются, чутко реагируя на неровности почвы и одновременно обеспечивая равновесие.
Кроме того, инерциальный измерительный блок (комбинация акселерометра и гироскопа) может непрерывно определять местонахождение ступни. Эта информация помогает в определении того, как нога реагирует на неровную поверхность.
Протез первоначально разрабатывался с помощью компьютеризированного механического эмулятора, который имитировал походку человека и обеспечивал обратную связь, как если бы это была человеческая нога. И уже после этого протез был испытан инвалидом-добровольцем.