Китайские и американские инженеры создали активный рюкзак, который практически полностью гасит инерциальное ускорение груза при ходьбе и тем самым снижает нагрузку на человека. Эксперименты показали, что рюкзак снижает метаболические затраты на ходьбу на 11 процентов по сравнению с обычным рюкзаком с грузом такой же массы.

Статья о разработке опубликована в журнале IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering.

При ходьбе человек в основном двигается вперед, но также при переставлении ног немного смещается вверх и вниз. Если на спине у него висит рюкзак, то при этих смещениях он попеременно получает ускорения, направленные вверх или вниз. Из-за этого реальная нагрузка на тело складывается не только из веса рюкзака, но также включает в себя инерционную составляющую.

В 2006 году американский инженер Лоуренс Роум (Lawrence Rome) вместе с двумя коллегами опубликовал статью в Nature, в которой описал конструкцию рюкзака, значительно снижающую нагрузку на тело человека при ходьбе, особенно быстрой.

Главный элемент конструкции — это подвес основной части рюкзака на блоках и проходящих через них эластичных тросах. Благодаря им эластичные тросы гасят силы, вызываемые вертикальным ускорением при ходьбе на величину до 86 процентов. Спустя 12 лет исследовательский проект перерос в коммерчески доступный рюкзак.

Теперь инженеры под руководством Цай-Хуа Сюна (Cai-Hua Xiong) из Хуачжунского университета науки и технологии создали похожий по конструкции рюкзак, но уже с активными элементами: это позволяет снизить инерционную составляющую силы, действующей на тело, на 98,5 процента.