Подводный экзоскелет: новый уровень дайвинга

Новаторский подводный экзоскелет, разработанный командой профессора Ван Циннина из Пекинского университета, представляет собой первую в мире портативную систему, призванную ассистировать движениям коленей дайверов. Это изобретение обещает существенно снизить расход воздуха и мышечные усилия во время погружений.

Результаты исследования, опубликованные 14 октября 2025 года в IEEE Transactions on Robotics, открывают новые горизонты для повышения эффективности человека в подводной среде. Океан, покрывающий 71% поверхности Земли, является ключевой областью для исследований и освоения ресурсов. Однако подводное передвижение требует значительно больше энергии, чем ходьба по суше, из-за постоянного преодоления сопротивления воды, что ограничивает выносливость и дальность действия дайверов.

Несмотря на многообещающие результаты использования носимых экзоскелетов для снижения энергозатрат на суше, адаптация этой технологии к подводным условиям долгое время оставалась сложной задачей из-за специфических биомеханических и экологических ограничений. Данное исследование демонстрирует, что моторизованные экзоскелеты способны повысить трудовую экономичность даже в экстремальных условиях, выходя за рамки наземных применений.

Снижая физическую нагрузку и потребление кислорода дайверами, такие системы могут увеличить продолжительность погружений, повысить безопасность и уменьшить усталость. Это открывает потенциал для применения в морских исследованиях, подводном строительстве и обучении дайверов.

Разработанный экзоскелет представляет собой двустороннюю кабельную систему для коленей, которая оказывает поддержку во время движения ног (flutter kick). С помощью датчиков движения и управления на основе силы система обеспечивает ассистирующий крутящий момент в режиме реального времени.

Испытания с участием шести опытных дайверов показали впечатляющие результаты: при использовании экзоскелета расход воздуха снизился на 22,7%, активация четырехглавой мышцы бедра – на 20,9%, а активация икроножной мышцы – на 20,6% по сравнению с обычным погружением без экзоскелета. Дайверы успешно адаптировались к помощи, демонстрируя естественные паттерны движений и улучшенную энергоэффективность.

Этот прорыв знаменует собой появление первого в мире портативного подводного экзоскелета, способного повысить эффективность дайвинга и снизить физическое напряжение. Помимо непосредственного применения в морских исследованиях и подводных операциях, система предоставляет новые данные для обучения дайверов и изучения биомеханики.

Выводя носимую робототехнику в подводную среду, данное исследование закладывает основу для будущих вспомогательных устройств, которые укрепят связь человека с океаном.