論文の概要: Improving Human Diving Endurance with a Field-Deployable, Untethered Exoskeleton

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.11704v1
• Date: Wed, 10 Jun 2026 06:28:19 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-18 14:41:16.617193
• Title: Improving Human Diving Endurance with a Field-Deployable, Untethered Exoskeleton
• Title（参考訳）: フィールド展開型非接触外骨格による人間の潜航耐久性の向上
• Authors: Zhihao Zhou, Zhenmeng Ju, Rui Yang, Chenxi Zhang, Zhihao Zhou, Ming Xu, Enhao Zheng, Dongjie Jiang, Lecheng Ruan, Jingeng Mai, Qining Wang,
• Abstract要約: 我々はDiveMateについて紹介する。DiveMateは、人間の潜水耐久性を改善するために設計された、フィールド展開可能な、ステアリングのない外骨格である。 自然界での潜水では、DiveMateは所定のエネルギー(呼吸ガス)の使用距離を42.9%増加させ、潜水期間を54.9%延長する。 筋肉活性化の標識による減少は生理的運動の減少を示し、純ガス消費量は47.0%減少する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 14.500788721858656
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Human endurance in underwater locomotion is fundamentally restricted by high energetic demands to overcome drag and the finite supply of self-contained breathing gas. While exoskeleton technology can reduce the metabolic cost of humans in terrestrial locomotion, its potential to enhance human endurance during underwater diving remains entirely unexplored. Here, we present DiveMate, a field-deployable, untethered exoskeleton designed to improve human diving endurance via adaptive kick assistance in real-world underwater environments. During naturalistic diving, DiveMate increases the travel distance using a given energy (breathing gas) by 42.9% and extends dive duration by 54.9% through reducing gas consumption rate. Marked reductions in muscle activation indicate a decrease in physiological exertion, with the net gas consumption rate decreasing by 47.0%. Kinematic characteristics and regularity improvements further underpin efficient energy economy. These results suggest that applying exoskeleton assistance is beneficial for improving human diving endurance and augmenting their ability to explore the aquatic world. This study extends the application frontier of exoskeletons and provides a potential reference for the design and assessment of future underwater assistive devices.
• Abstract（参考訳）: 水中移動における人間の持続性は、ドラッグを克服する高エネルギー要求と、自己完結した呼吸ガスの有限供給によって、基本的に制限されている。 エクソスケルトン技術は、地球上での移動におけるヒトの代謝コストを削減できるが、水中潜水時のヒトの耐久性を高める可能性は完全に解明されていない。 このDiveMateは、現実世界の水中環境下でのアダプティブキックアシストにより、人間の潜水耐久性を改善するために設計された、フィールド展開可能な、ステアリングされていない外骨格である。 自然界での潜水では、DiveMateは所定のエネルギー(呼吸ガス)を用いて走行距離を42.9%増加させ、ガス消費率を下げて潜水期間を54.9%延長する。 筋肉活性化の標識による減少は生理的運動の減少を示し、純ガス消費量は47.0%減少する。 キネマティック特性とレギュラー性の改善により、エネルギー効率が向上した。 以上の結果から,ヒトの潜水耐久力の向上と水界探索能力の向上にエキソスケルトン支援が有用であることが示唆された。 本研究は、外骨格の応用フロンティアを拡張し、将来の水中補助装置の設計と評価の潜在的基準を提供する。

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