Eksoskelet beskrivelse. Fra kamprobotter til medicinsk udstyr. Nødredningsdragt

Ord får med tiden en ny grundbetydning, og den, der dukkede op først, forsvinder gradvist i baggrunden. Et eksoskelet er primært en ekstern type skelet hos nogle hvirvelløse dyr. Men nu i folks hoveder fremkalder dette ord snarere billedet af ikke en krabbe, men en karakter fra en eller anden science fiction-film.

Den første analog af eksoskelettet som en mekanisme blev foreslået af den russiske opfinder Nicholas Yagin (i dokumentet omtales han som "et emne for det russiske imperium Nicholas Yagn") tilbage i 1890. Det var i hvert fald, da han modtog det tilsvarende patent på et "gåhjælp". Enheden gjorde det muligt at løbe hurtigere, hoppe højere og være mindre træt. Der var ingen aktive forstærkere i Yagins eksoskelet, og gas blev brugt til at øge fremdriften. Forresten kan dens moderne modstykke kaldes de såkaldte "jumpers".

Omkring 70 år senere dukkede det første eksoskelet op i sin nuværende betydning. Designet er udviklet i fællesskab af General Electric og det amerikanske militær. Hardiman havde ikke et slankt udseende: det var en massiv og tung mekanisme, der var i stand til at løfte enorm vægt. Tekniske vanskeligheder tillod ikke udviklingen af ​​projektet, som blev lukket allerede før testene med menneskelig deltagelse: individuelle komponenter fungerede, men i form af et samlet eksoskelet udgjorde det en trussel mod testeren.

Ideen om at skabe sådanne enheder fortsatte med at forfølge videnskabsmænds og ingeniørers sind, men i lang tid de kunne ikke frigive noget værdifuldt og praktisk. Indtil for nylig kunne de mest interessante eksemplarer kun observeres i science fiction-film... Det er dem, der er inkluderet i den første del af vores top exoskeletons og exosuits.

Fantastisk, og kun

1. Caterpillar P-5000 Power Loader fra filmen "Aliens" i 1986. Den var udtænkt som en firbenet maskine, men efter udgivelsen af ​​Star Wars: Episode 5 - The Empire Strikes Back, fandt James Cameron, at den var for lig med at gå AT-AT'er. Som et resultat dukkede et tobenet eksoskelet op, som blev prototypen for AMP (Mitsubishi MK-6 Amplified Mobility Platform) fra Avatar i 2009.

Mitsubishi MK-6 Amplified Mobility Platform

P-5000 er en slags hårdtarbejdende, i stand til at øge en persons styrke tusindvis af gange og løfte byrder op til fire tons. Et brintbatteri blev brugt som strømkilde, der var tre motorer til at drive elevatoren og underekstremiteterne. Selv i dag ville en sådan mekanisme, opfundet for årtier siden, hvis den dukkede op, blive en fremragende assistent for en person i virksomheder. Og dets design, såvel som dets muligheder, ser ikke så fantastisk ud.

Forresten, ud over P-5000 er der et andet eksempel på et eksoskelet i Aliens (gennem hele franchisen) - disse er i virkeligheden selve xenomorferne på nogle stadier af deres liv.

2. Armored Personnel Unit (APU) fra kulttrilogien "The Matrix". Enhederne støder man først på i The Matrix Reloaded-filmen, men de kan ses i aktion i Revolution: begge film blev udgivet i 2003 i henholdsvis foråret og efteråret. Ifølge historien om den fiktive verden blev i alt 120 tusind sådanne monstre frigivet, hvoraf lidt over tre hundrede forblev i den aktive tilstand.

I modsætning til P-5000 var APU'er kampenheder med to 30 mm hurtigskydende maskingeværer, en på hver øvre lem. TIL svagheder mekanismer omfatter manglen på et beskyttet cockpit og behovet for at genindlæse kanonerne manuelt med deltagelse af mennesker. I det første tilfælde blev beslutningen dikteret af designernes ønske om at vise filmens karakterer og ikke skjule dem bag glas og metal. Selvom mekanismerne i sig selv ikke var forskellige i styrke, da de skulle have høj manøvredygtighed. De var i vores top takket være spektakulære optagelser med deres deltagelse under kampen om Zion (Zion).

3. Serie af kostumer Mærke, udviklet af Tony Starks Stark Industries, den 16. største fiktive virksomhed i verden. Forresten, det første sted i denne vurdering tilhører CHOAM fra Dune-universet, 20. - Cyberdyne Systems Corp., der er berygtet for oprettelsen af ​​terminatorer.

At vælge en separat model af Iron Man blandt dusinvis ser ud til at være en utaknemmelig opgave, og derfor vil vi give denne plads til Marks for Stark Industries' generelle frugtbarhed og mangfoldighed. Særligt populære er dog dem, der optrådte i filmserien: den røde og guldfarvede dragt er blevet bekendt og er kendt for næsten alle. En multifunktionel enhed forbedrer ikke kun en persons evner, men giver ham også mulighed for at flyve.

Den bruger en atomreaktor og repulsorer, som også findes i Star Wars, som strømkilde. Dette er det mest fantastiske eksoskelet i vores rangering. De anvendte teknologier er langt fra at være inkorporeret i virkeligheden, og man kan ikke forvente udseendet af analoger i en overskuelig fremtid.

4. I modsætning til Mark-dragter fra Stark Industries, eksoskelettet af Matt Damons karakter ved navn Max fra den fantastiske film "Elysium: Heaven is not on Earth" er sandsynligvis en udfordrer til skabelsen af ​​en "rigtig" model. Sandt nok er der nogle nuancer: det forbinder direkte til værtens krop (inklusive hjernen), hvilket gør en person til en slags cyborg. Ellers er dette et godt eksempel på, hvordan teknologi kan hjælpe med at befri mennesker for lidelser og gøre dem stærkere og hurtigere.

Ifølge eksperter fungerer Max' dragt efter omtrent de samme principper som eksisterende modeller og prototyper. Selvfølgelig er det lettere, har flere frihedsgrader, i dets tilfælde er der ikke noget problem med strømforsyningen. Den største hindring er skabelsen af ​​en effektiv og sikker menneske-computer-grænseflade, når de begge bliver én. En dag bliver det en realitet.

5. Kampjakke fra den fantastiske actionfilm "Edge of the Future" med Tom Cruise i titelrollen. Eksoskelettet har ikke noget "varenavn" og er en af ​​modifikationerne af standardammunitionen til fremtidens soldater. Som militært udstyr bruges begge helt rigtige "stammer" - FN SCAR-H (Mk 17) med en FN EGLM (Mk 13) granatkaster, og ikke-eksisterende (skulderautokanon og 16-rund raketkaster).

Hvis du finder fejl, vil major William Cages dragt i virkelig kamp ikke være så effektiv, som vi ønsker. Det kan kun bruges i en kamp med en let bevæbnet fjende: Der er ingen rustning, og den første vildfarne kugle vil være den sidste. Det er dog ikke alle hære, der deltager i kampoperationer i dag, der bruger rustning eller andet personligt beskyttelsesudstyr til deres soldater.

Combat Jacket exoskelettet er et eksempel på, hvad nogle hære kan have i den nærmeste fremtid. I øvrigt er modellerne båret af Tom Cruise og Emily Blunt samlet af mange elementer og er ikke komplette rekvisitter. Ifølge designeren, der samlede exodragterne til filmoptagelse, består hver enkelt af 350-400 stykker.

Uden at se ind i fremtiden

Dette er allerede efterfulgt af fem prøver eksisterende eksoskeletter som bliver testet eller brugt af militære, civile organisationer eller medicinske institutioner. Nogle designfunktioner Disse enheder er lånt fra science fiction-litteratur og biograf: Det er ingen hemmelighed, at mange af de nuværende gadgets i fortiden ikke var andet end billeder i opfindere, forfattere og drømmere.

1. Vi giver det første sted til eksoskeletet, hvor behovet er virkelig indlysende. System ReWalk har allerede den sjette version og er et kommercielt produkt. Prisen for det kan virke uopnåelig for mange: en kopi vil koste omkring $ 85 tusind. Oprindeligt blev to modeller af enheden frigivet: en blev brugt af medicinske institutioner til forskning og terapi under tilsyn af læger, den anden var beregnet til personlig brug.

ReWalk exoskelettet hjælper patienter, der af den ene eller anden grund ikke er i stand til at gå på egen hånd. Systemet består af en "rygsæk" på 2,3 kg, som rummer et batteri og en Windows-computer, og "ben" med en totalvægt på 21 kg. Batterikapaciteten rækker til tre timers uafbrudt gang, og det tager omkring otte timer at oplade.

Den specialfremstillede enhed fungerer i tre tilstande: den støtter personen, mens han går, sidder og står. Nogle brugere klager over systemets overvægt og høje omkostninger (i USA dækker forsikringen ikke omkostningerne ved at købe et eksoskelet).

En analog af ReWalk er projektet Indego, som endnu ikke er tilgængelig for købere og bruges i forskningsformål og medicinske institutioner. Salget kan begynde i 2015. Der er også andre projekter med fokus på rehabilitering af mennesker med lidelser i bevægeapparatet.

2. Eksoskelet Rex kan kategoriseres som "Oplagt - Utroligt". Det giver ikke kun styrke til muskler, der ikke kan trække sig sammen, men styres også ved hjælp af tanker. Den første fuldstændigt lammede person forbundet til et ventilationssystem var 21-årige Rob Camm, som i 2013 var i bilulykke. Tidligere atlet gav ikke op og fortsatte med at leve et aktivt liv (i overensstemmelse med hans evner). Som et resultat formåede han at tage flere næsten selvstændige skridt.

For at sætte eksoskelettet i gang, bruges en speciel hjelm med 79 elektroder, som tager aflæsninger af hjerneaktivitet og omdanner dem til kommandoer til maskinen. Det er indlysende, at de første trin gives til Rob med stort besvær, men det ung mand muligheden glæder ham.

I alt 17 sådanne mekanismer blev fremstillet. De er kun tilgængelige på sundhedsinstitutioner.

3. Human Universal Load Carrier (HULC) udviklet af Ekso Bionics (som også fremstiller systemer til medicinske applikationer). Enheden er rettet mod militæret og vil i fremtiden give en person mulighed for at bære en byrde, der vejer omkring 90 kg med en hastighed på op til 16 km/t (dette er lidt under den gennemsnitlige løbeydelse) over en afstand på omkring 20 km . Ved løft og bæring af vægte overtager eksoskelettet hele lasten, ellers vil der være risiko for skader på operatøren.

Folk har altid drømt om at blive stærkere, end de i virkeligheden er. Og nogle af dem prøvede at gøre deres drømme til virkelighed.Den første opfindelse var en løftestang, derefter en blok og et reb til at løfte byrder. Ved hjælp af disse enkle enheder kan en person løfte en byrde meget tungere end sin krop. Men du vil have mere. Jeg vil gerne uden blokke og reb, uden håndtag, med mine egne hænder.

Ingen. med dine egne hænder vil det selvfølgelig ikke fungere. Men alle kan gøre det med et eksoskelet.
Eksoskelet- dette er en menneskelig muskelforstærker, Det er sådan en ting, der gør en person mange gange stærkere - sådanne maskiner er meget nødvendige i hæren.

Gånde læsser Caterpillar Р-5000. Optaget fra filmen "Alien"

En soldat i sådan et eksoskelet kan nemt erstatte tre eller fire. Derudover kan han med et slag af sin jernnæve formentlig knuse murværk... Enklere designs kan bruges i levevilkår til vægtløftning, ligesom de kan hjælpe handicappede og ældre med problemer med bevægeapparatet. Hvis overkommelige, forenklede eksoskeletter nogensinde kommer til salg, vil de helt sikkert blive et hit blandt turister, der nyder kilometervis af langrendsvandring.

De første ekeoskeletter var almindelige krykker, men det var ikke nok for folk. De ville skabe en symbiose mellem menneske og maskine. Drømmen om at blive stærkere, end vi er, blev forvandlet til det billede, som de gav det mærkeligt navn- eksoskelet,

EKSOSKELETTER I VIDENSKABEN

I begyndelsen dukkede eksoskeletter op i science fiction-romaner. Så Ivan Efremov introducerede i romanen "The Andromeda Nebula" (1957) specielle "springskeletter". Sådan beskriver forfatteren dem:
"I luftslusen ved udgangen var der på forhånd klargjort biologiske dragter og 'springskeletter' - stål, læderbeklædte stel med elmotor, fjedre og støddæmpere til individuel bevægelse med øget tyngdekraft, som blev båret over dragterne."

Men han beskriver selve turen på planeten med høj tyngdekraft:
"Uden en masse øvelse var det meget svært at koordinere sin egen krop med bevægelsen af ​​håndtagene på stålskelettet. Heraf blev gang ledsaget af stød og voldsomme rysten. Selv fra en kort march bruger folk A. Robert Heinlein eksoskelettet til militære formål. I 1959 skrev han romanen " Starship Troopers, (som vandt Hugo-prisen et år efter den blev skrevet) hvor han viser en pansret rumdragt, som en person kan løbe, hoppe, flyve ved hjælp af indbyggede raketmotorer og mange flere nyttige og ikke særlig nyttige ting.

I 1987 skabte Stanislav Lem sin sidste roman hvorefter han holdt op med at skrive fiktion og viede de resterende nitten år af sit liv til filosofi og litteraturkritik, romanen hedder "Fiasco", nu er det lige meget, hvad historien handlede om, vores hovedtema er exoskeletter.

Lem skriver om dette:
"Billearkene er blevet legemliggørelsen af ​​eksoskeletkonceptet. som, som en ekstern forstærker af menneskelig varme, var kendt fra mange prototyper af det tyvende århundrede. Opfindelsen forblev på udviklingsstadiet, da der ikke var nogen brug for den på Jorden. Denne idé blev genoplivet efter mestring Solsystem... Maskiner dukkede op, tilpasset de planeter, de skulle arbejde på, til lokale opgaver og forhold.... Et større træk kan ikke lave pludselige bevægelser - ligesom det er umuligt øjeblikkeligt at stoppe en krydser i havet eller dreje den med en kranbom, som en propel ..."

Naturligvis tog skribenten lidt fejl - højst sandsynligt vil exoskeletter finde anvendelse på Jorden og en dag vil være tilgængelige på samme måde som mobiltelefoner nu er tilgængelige.Temaet exoskeletter flimrer også i science fiction-film. Jeg håber, at alle husker "Alien", hvor den modige Ripley kæmper mod et monster, mens han står inde i en læsser.

Og hvis du tager filmen "Iron Man" (2008), så er den helt viet til temaet om eksoskeletet.
Andre eksempler kunne nævnes, men indtil videre begrænser vi os til ovenstående.

Eksoskelet fra filmen "Avatar" (2009)

Hvornår dukkede prototyperne på eksoskelettet op? Har de ret til at eksistere? Hvorfor er der stadig ingen rigtige driftsmodeller af disse vidunderlige maskiner, disse forstærkere af vores muskler? Lad os nu prøve at finde ud af det.

FØRSTE SLALGE

Den første svale viste sig at være en klodset flodhest. Det første fungerende eksoskelet blev udviklet af General Electric i tresserne af det tyvende århundrede. Det var en besværlig struktur. Manden var placeret inde i denne stålmaskine og lignede en enorm jernkrabbe - han bevægede sig meget langsomt, to enorme languster-kløer, som operatøren manipulerede, reagerede modvilligt på ordrer, og med stort besvær lykkedes det ham at holde dem under kontrol. De hydrauliske kløer betød pumper, der flytter hydraulikken - den allerede massive Hardiman, som dette monster blev kaldt, var afhængig af en endnu større periferi - elektriske generatorer og hjælpeudstyr, som et ret stort rum var udstyret med.

Designet af Hardiman exoskelettet skulle øge operatørens styrke tredive gange, det vil sige, at en person kunne erstatte en hel top af læssere. Mindst én operatør inde i Hardiman var teoretisk i stand til at løfte 1.500 pund. Militæret havde store forhåbninger til denne udvikling - Hardiman ville være meget nyttig på hangarskibe, når de lastede bomber og missiler. Men drømme går ikke altid i opfyldelse - tingene gik ikke længere end prototyper. Der var flere væsentlige fejl i eksoskelettets design.

For det første kunne han ikke komme tilstrækkeligt videre flad overflade- For hvert skridt risikerede operatøren at falde og dø under vægten af ​​denne maskine. Hardiman nægtede blankt at gå som et menneske, og få normale mennesker ville gå med til at regere sådan en lunefuld jernmand. Den anden fejl - ud af de planlagte 700 kg var Hardiman i stand til at presse kun 300 ud, og hvis du tænker på, at strukturen vejede dobbelt så meget, kan dette ikke kaldes en rekord. I 1970 var det muligt kun at lave én klo arbejde, hvilket heller ikke blev anset for ret meget godt resultat... Og hvis vi tager vognen og den lille vogn med perifert udstyr i betragtning, virkede projektet fuldstændigt lovende. Selv nu er der endnu ikke fundet noget alternativ til en bærbar strømkilde til sådanne hulks.

Har drømt i flere år - og det er nok I 1971 blev Hardiman-projektet fastfrosset på grund af manglen på synlige udviklingsmuligheder.

Så, i filmen Alien, dukkede Caterpillar P-5000 gående læsser op, som blev behændigt betjent af løjtnant Ripley. Denne læsser, som ikke eksisterer i virkeligheden, er baseret på Hardiman. Kun i filmen blev de elektriske kabler efterladt bag kulisserne, og bilen vises som en fuldt autonom læsser. Præcis hvad håndværkerne fra General Electric ville. Men det kunne de ikke.

Folk fortsatte med at prøve at gøre sig selv til cyborgs, de ønskede virkelig at lære at lege med jernmuskler, for at føle kraften i deres jernkrop. Der er to hoveddrømme - at lære at flyve og blive stærk som en elefant. Hvis folk har lært at flyve ved hjælp af faldskærme og paraglidere, altså nøjes med et minimum, så er det endnu ikke muligt at blive stærk.

Efter adskillige forsøg på at skabe et effektivt eksoskelet, fulgte en lang pause. Kun lejlighedsvis gled projekter forbi, der ikke gik længere end whatman-papir, og først for nylig begyndte der at dukke arbejdsmodeller op. Hvis eks-skeptikerne for almindelige mennesker med handicap næsten er klar til at gå ud, så er det med den militære udvikling stadig et helt stop.

MODERNE XOS ROBO SUITS

I flere år, fra og med 2000, har Sacros arbejdet inden for MEMS-området med at udvikle robotteknologi. Den 12. november 2007 blev det købt af det amerikanske firma Raytheon, en stor leverandør til det amerikanske militær. tage kontrol over udviklingen. Ud over eksoskeletoner designede Sacros robotmannequiner, og hun skabte også dinosaurer til filmen Jurassic Park.

Visningen af ​​XOS exoskelettet var tilsyneladende tidsindstillet til at falde sammen med udgivelsen af ​​Iron Man-filmen, og selv Raytheon-reklamer indeholdt optagelser fra filmen. Én tvetydighed med navnet - overalt kaldes dette eksoskelet XOS - overalt undtagen Raytheon. Tilsyneladende er dette blot et forkortet navn på engelsk - Exosceleton.

Denne robot opfører sig på nogenlunde samme måde som alle andre af denne type. Den har sensorer, der registrerer muskelsammentrækninger og sender signaler til motorerne. Og motorerne reagerer hurtigt, men personen klemte sig ind i XOS. føler stadig en lille forsinkelse i bevægelsen. Og - vigtigst af alt - eksoskelettet øger en persons styrke tyve gange. det vil sige, at en person ubesværet kan løfte en byrde, der vejer 200 kg. Sandt nok er det usandsynligt, at han er i stand til at bære sådanne byrder på ryggen, men han kan trække denne vægt fra jorden.
Udviklerne rapporterede ikke nogen detaljer, tilsyneladende af frygt for konkurrenter. Og eksoskelettet er endnu ikke helt færdiggjort, så det er for tidligt at prikke jeg'et.

Ved eksoskelet-demonstrationen blev operatøren, der tog dette kostume på - el. eller rettere vil det siges, jeg kom ind i det - hvad jeg ikke gjorde! Han lavede push-ups med en belastning på ryggen, der vejede halvfems kilo, og slæbte forskellige vægte og gik på en skråning og slog også en boksesæk med hurtige og præcise bevægelser. Og alt dette gjorde han så let, som om han gik en morgentur.

I første omgang er XOS designet til militæret, det vil sige til lastning af ammunition, såvel som til deltagelse i fjendtligheder. Stephen Jacobsen, Sarcos direktør og projektleder, håber dog, at opfindelsen ikke kun vil finde sin plads til aflæsningsarbejde, men også til at hjælpe mennesker med handicap.

Et stort problem med dette eksoskelet, og mange andre også, er manglen på en bærbar strømkilde. På den denne fase XOS kan kun bruges steder, hvor den kan tilsluttes med et tykt elektrisk kabel. Sandsynligvis, mens det kun bliver militære ammunitionslagre.
I fremtiden, hvis strømproblemer bliver løst, kan sådanne dragter bæres i panser - og du får en rigtig "Iron Man". Krig er dog ikke den mest Den bedste måde brug af nye teknologier. Forhåbentlig vil disse dragter primært blive brugt til fredelige formål.

Det skete bare sådan, at enhver opfindelse, uanset hvor trist den end måtte lyde, først bliver brugt til militære formål, og først derefter begynder civile at bruge den. Den første stenøkse skar formentlig først fjendens kranium op, og først derefter begyndte de at hugge grene til ild. Atomet blev først testet på Hiroshima. Og det blev gjort fredeligt meget senere.

Selvom der er 11 undtagelser - krudt blev oprindeligt brugt til underholdningsfyrværkeri, begyndte det at dræbe i middelalderen. Men eksoskeletter er ingen undtagelse. På trods af, at der er mange fredelige udviklinger, startede det hele med hærordrer.

Vi har allerede talt om to eksoskeletter. Dette er den første General Electric Hardiman, der aldrig lærte at flyve, og XOS-dragten fra Sacros. Indtil videre er disse kun prototyper med en masse mangler, men en dag vil folk løse hovedproblemerne, på grund af hvilke der endnu ikke er sådanne mand-tanks i nogen hær. Nu ligner det at teste eksoskeletter mere et modeshow og går ikke længere end at besmitte catwalken. Men måske går der flere år - og soldaterne vil kunne klæde sig i robotdragter.

HULC UNIVERSAL CARGO EXOSKELETON

HULC står for Human Universal Load Carrier exoskeleton.

Oprindeligt arbejdede den californiske virksomhed Berkeley Bionics på prototypen af ​​dette eksoskelet. Hun arbejdede for DARPA-agenturet som en del af et projekt for at introducere højteknologier i den militære sfære. Deres eksoskelet blev kaldt BLEEX (Berkeley Lower Extremity Exoskeleton). Men efter deres udvikling købte Lockheed Martin det ud, og efter at have foretaget nogle ændringer skabte han en ny model baseret på BLEEX - eksoskelet HULC.

I begyndelsen af ​​2009 blev Army Winter Symposium afholdt i Florida. Det viser Lockheed Martins HULC-drevne eksoskelet klar til masseproduktion. Jamen, amerikanerne elsker billige tegninger – det kan man ikke tage fra dem. Hvis demonstrationen af ​​XOS-eksoskeletet af Raytheon og Sacros var tidsindstillet til at falde sammen med visningen af ​​filmen Iron Man, så burde HULC være forbundet med den grønne mand fra Incredible Hulk boxbuster. Det, der overrasker mig mest af alt, er, at ikke nogle glamourøse projekter, men seriøse militærindustrielle virksomheder går til sådan PR. Nå, okay, det handler ikke om det.

Eksoskeletprøven giver dig mulighed for at bære en belastning på op til 90 kg i 1 time ved en gennemsnitshastighed på næsten 5 km/t og mulighed for kortvarige accelerationer op til 16 km/t. Den drives af et lithiumpolymerbatteri, der kun vejer to kilo. Planer om at udstyre HULC med andre strømforsyninger: Lockheed Martin er ved at udvikle en lydløs jetbrændstofgenerator. Fra sådan en generator kan HULC-dragten arbejde i op til 3 dage på én tankstation, og det er hvis soldaten bevæger sig 8 timer om dagen.

Indtil videre handler HULC-dragten kun om stærke ben og en stærk krop. Den er ikke kommet i hånden endnu. Men på trods af dette. der er allerede oprettet et specielt fastgørelsessystem, som giver dig mulighed for at installere ekstra udstyr på eksoskelettet, såsom panser, forskellige sensorer eller endda tungt maskingevær... Med alt dette vil soldaten, uden at føle megen tyngde, være i stand til at bevæge sig roligt.

Eksoskelettet HULC er en knogle i halsen på skaberne af XOS-robotdragten. For det første vejer den kun 55 lbs (25 kg) og kan hurtigt tages på, fjernes og bæres i en lille kuffert. For det andet har HULC ikke brug for tykke boa-kabler. For det tredje hævder skaberne, at selvom batterierne løber tør, vil HULC stadig lette soldatens bevægelse og kompensere for stød og belastninger, og en person i et XOS exoskelet med et afskåret kabel vil ligne en tankvogn i en ødelagt tank, og det vil være problematisk at komme ud af det uden hjælp.

FISKENE - SCUBA'S ROBE SUIT

Mange af os elsker at svømme under vandet. Og alle ved, at der går en masse menneskelig indsats i at overvinde vandmodstand for at omdanne styrke til translationel bevægelse... For at være ærlig er der ingen effektivitet - omkring 3%. Sætter vi finner på vores fødder, vil vi øge effektiviteten op til 10-15% - det er alt. Der er selvfølgelig mekaniske enheder til at lette svømning under vandet. Men nu er de ikke længere helt relevante. De er forældede. Hvis nogen har set filmen "Diamantarmen", så husker han sikkert episoden, hvor helten svømmer under vand ved hjælp af en mekanisk torpedo. De er stadig i brug, men disse ting er for massive og nemme at finde.

Efter at XOS- og HULC-eksoskeletterne blev testet. det amerikanske militær tænker på den samme robo-dragt, men kun for dykkere. Når alt kommer til alt, må specialtjenestekrigerne ofte lande de mest uventede steder. Og nogle gange er det mest bekvemt at gøre dette på kysten - stille og roligt komme ud, skjul dykkerudstyret og - på angrebet! Men hvis en person har svømmet under vand i mere end en kilometer, hvilken slags angreb er der, han er træt, han har ingen styrke - ingen fysisk træning hjælper. Her beordrede militæret videnskabsmænd til at udvikle et eksoskelet til dykkere.

POWERSWIM OG FISKENE - EXOSKELETTER TIL DYKKERE

Forskere fra Institute for Human and Machine Cognition, Peter Neuhaus og Jerry Pratt, blev inviteret til at arbejde med skabelsen af ​​exoschelet. Faktummet. at disse eksperter i menneskers og dyrs motoriske funktioner i 2004 udviklede en prototype af et eksoskelet til at svømme under vandet - så tænkte de ikke på militæret og gjorde civil model... Idéen var meget enkel – små motorer var fastgjort til hofter og lægge, et batteri på ryggen – benene blev ikke trætte, musklerne spændte ikke, og indtil batteriet var opbrugt, kunne sportsdykkeren svømme og svømme.

FISCES - Performance Improving Self Coniained Exoskeleton for Swimming - dette er navnet på det nye exoskelet, udviklet på basis af den gamle model. Konceptet er baseret på imitativ fysiologi. Folk adopterer ofte dyrebevægelser - denne gang kopierede forskere delfiners og havskildpadders bevægelser. Forresten lånte en af ​​de første udviklinger bevægelsesmåden i vand fra pingviner, og eksoskeletet var udstyret med pingvinvinger. Men efter nogle beregninger vandt delfiner og skildpadder, om ikke andet fordi delfiner kun bruger deres haler.

Eksoskelettet er i modsætning til torpedotårne ​​praktisk talt lydløst og derfor er en dykker klædt i en lignende robotdragt. det vil være ret svært at opdage. For det andet, idet han kun handler med sine fødder ("hale) *), frigør dykkeren fuldstændig sine hænder til forskellige manipulationer.

Nu er der arbejdsmodeller, de er ved at blive testet og ser ud til at vise gode resultater, selvfølgelig går alt i første omgang til forsvarsindustrien, og Peter Neuhaus er sikker på, at man i fremtiden kan lave eksoskeletter til handicappede på baggrund af bl.a. FISKENE.

EXO-WING JET MAN

Hvad du ikke vil høre i legender og eventyr. Og de flyvende tæpper og Ikaros vinger. Og det amerikanske firma Atair Aerospace tog og lavede en flyrygsæk. Faktisk er dette firma engageret i udvikling og skabelse af udstyr til levering af varer med fly. Paraglidere, faldskærme - dette er et af aspekterne af Atair Aerospaces arbejde. Biler, der leveres til stedet af paraglidere - dette er endnu en udviklingsrunde.Sådan viste virksomheden i 2005 en flyvende bil "Chimera", som efter planlægning er i stand til at lette på egen hånd ved hjælp af en paraglider. Og i luften udvikler den en hastighed på op til 65 km/t.

Men Atair Aerospace besluttede ikke at stoppe ved den flyvende bil. Og hun begyndte at arbejde på skabelsen af ​​flyvende mennesker. Og de fik et mandsfly. En rigtig mand med rigtige vinger og jetturbiner. EXO-Wing er navnet på denne fly... Det ligner bare vinger med to mikroturbiner. Disse fendere er lavet af højkvalitets ny generation kompositmaterialer, som er udviklet af Atair Aerospace.

EXO-Wing er relativt let og kan klippes bag ryggen som en rygsæk. Apparatet tillader en person at glide i luften. Først og fremmest vil det formentlig blive brugt i hæren og først derefter vil det blive brugt til civile behov. Måske vil landmændene bruge det til at sprøjte markerne med kemi.

FÆLDSKÆRMSYSTEM GRYPHON

Et tysk joint venture af tre virksomheder - ESG, Dragee Aerospace og SPELC0. samt det tyske firma FreeSky - også arbejdet på skabelsen af ​​et man-fly. Denne gang skulle Gryphon være uden jettryk... Faktum er, at disse virksomheder udviklede et lydløst system - i princippet er dette en faldskærm, bare ikke helt almindelig. Den er lavet af kulfiber og har form som vinger. Den sættes på en faldskærmssoldat på ryggen og er beregnet til at hoppe fra et fly. I teorien skulle det gøre det muligt for faldskærmstropperne, når de hopper fra en højde på 9 tusinde meter, at beklæde i en afstand på 200 kilometer. Det ville være meget praktisk - moderne faldskærme og paraglidere har ikke en sådan reserve, og under landingen vil flyet helt sikkert blive bemærket, og derfor vil enhver landingsoperation i første omgang mislykkes. Med Gryphon skulle alt være lettere - flyet, før det når fjendens territorium, taber tropperne, som lydløst og umærkeligt krydser grænsen.

Lignende systemer er allerede i brug tysk hær siden 2003, men den afstand, som disse frugtflagermus kan tilbagelægge, er ikke mere end 60 kilometer. Allerede, det ser ud til, begyndte de at installere jetmotorer på vingerne, hvilket helt sikkert vil hjælpe med at overvinde længere afstande. Indtil videre er konventionelle faldskærme brugt til at lande Gryphon, men en landing uden faldskærm er under udvikling. Måske vil de lykkes.

RUSSISK EXOSKELETON FIGHTER-21

Hvorfor ikke sige et par omgange om det russiske militær? Når alt kommer til alt, var det tidligere en af ​​de stærkeste hære i en af ​​de mest magtfulde stater. Desværre har gribbens arrangement ændret sig noget. Den russiske hær er nu næsten ikke citeret. Og hvordan kan det citeres, når det har været ude af stand til at følge med i våbenkapløbet i næsten tyve år. Det vil sige, at hun næsten holdt op med at jagte. Flettet fem år senere. Sakker bagud. Ja, russisk hær med hensyn til introduktionen af ​​nye teknologier halter den bagud i forhold til de vestlige med mindst fem år eller endnu mere.

Nej, vi har fremragende helikoptere - "hajer", "alligatorer" og andre, og der er endda nogle udviklinger for fremtiden, men i tyve år nu har alt dette praktisk taget forblevet et grundarbejde. Planer, som de siger, er enorme, men ingen mening. Jeg ved ikke, hvorfor det sker, og jeg vil ikke finde ud af det. Jeg taler om noget andet.

Nej, vores udviklere af kålsuppe slurver heller ikke bastards. De ved alle, hvordan man gør det. Kun meget langsomt. For ikke så længe siden begyndte Forsvarsministeriet i Den Russiske Føderation at udvikle kampudstyr kaldet "Fighter-21 n. Det er ikke rigtig et eksoskelet. Dette er en kampdragt med eksoskeletelementer, så at sige, det ville være mere korrekt. Det ser ud til, at de ønsker at afslutte arbejdet med oprettelsen af ​​denne tank i 2015, men det vides ikke, hvordan det rent faktisk vil komme ud.
En ting glæder mig - på den internationale udstilling af sikkerhedssystemer "Interpolitech-2009" i Moskva blev det sagt, at sættet af kampudstyr fra anden generation ikke ville have nogen analoger med hensyn til effektivitet i hele verden. Løftet glæder, men det vides ikke, om disse samme kostumer vil glæde i fremtiden.

Forresten, på den samme udstilling blev det sagt, at sættet af første generations kampudstyr (uden elementer af eksoskeletet) allerede er overlegent vestlige modparter. Den eneste skam er, at alt dette nemt kan forblive kun eksperimentelle modeller eller produceres i sparsomme partier.I sådanne situationer er alle disse udviklinger værdiløse.
Den omtrentlige mængde af investeringer i projektet vil være omkring $ 35 millioner. Dette er meget mindre end omkostningerne ved udviklingen af ​​amerikanerne - de investerer i sådanne projekter på mindst halvanden milliard dollars.
På dette stadium er meget lidt kendt om ombord-2b-projektet, og det er ikke overraskende - militæret vil ikke fortælle på forhånd om klassificerede projekter.

Det var der dog få, der troede på. at vores ingeniører vil være i stand til at lave et normalt fungerende eksoskelet. Nej, de vil skabe det, men det er usandsynligt, at de vil være i stand til at sætte det i produktion. Som et resultat vil situationen igen være den samme som med "hajen" - kun eliteenheder vil kunne bruge disse dragter, og selv da vil der ikke være nok til alle. Sådan lever vi.

"Videnskab og teknologi" 2012

Der var en anmodning (eller spørgsmål) om at skrive om de anvendte eksoskeletoner.

Hvad er et eksoskelet? Dette er det "ydre skelet", som på grund af skelettet øger styrken af ​​en person. Han skal gentage biomekanik, hvilket vil give ham mulighed for proportionelt at øge styrken af ​​sine bevægelser. Blandt anvendelsesområderne for exoskeletter er militærvidenskab, Landbrug og medicin.

Jeg beder om en sådan udvikling på det medicinske område under habrakat.

Første eksoskelet

Først lidt historie. Som mange opfindelser kom exoskeletet til os fra den militære sfære. Den første prototype blev udviklet af General Electric og den amerikanske hær i 1960'erne. Ser imponerende ud, gør det ikke? Den indsats, du anvender, når du løfter fire og et halvt kilo, forvandlede han til 110 kg.

Men han havde to ulemper: vægten på 680 kg og manglende evne til at sammenligne bevægelsen med en persons bevægelse. Altså han feedback efter begyndelsen af ​​bevægelsen fra personen ikke modtog.

Derefter blev eksoskeletoner til hæren gentagne gange udviklet. De kan trods alt øge bæreevnen for én soldat kraftigt, så han kan tage et større maskingevær og udstyr med til regimentet.

Hvem skal ellers øge styrken? Til dem, der har for lidt af det. Dem, der er lammet og ikke kan gå på egen hånd. De kan blive hjulpet af sådanne projekter.

Eksoskelet til en sygeplejerske

Hvem, hvis ikke japanerne, ville opfinde eksoskeletter til pleje af ældre? Kun i dette tilfælde er det en bekymring for de unge – for sygeplejersker, der skal løfte og overføre patienter. Formålet med sådan et eksoskelet er ligesom Ribo-robotten at overføre.

Power Assist Suit blev introduceret i Japan i 1990'erne.

Senere i Japan præsenterede de HAL - et eksoskelet cyberdragt. I starten er den designet specielt til at løfte og flytte patienter. Derudover kunne han hjælpe ældre og handicappede med at flytte selvstændigt.

ReWalk

Først i sommer registrerede US Food and Drug Administration det første eksoskelet til rehabilitering af patienter med rygskader.

ReWalk fra israelske udviklere har en armbåndsur-formet fjernbetjening. Det er bare bedre at bruge krykker - for yderligere stabilitet. Alt er bedre end at sidde i en stol, synes jeg.

For et par år siden hjalp denne dragt en lammet kvinde med at overvinde et maraton.

ExoAtlet

ExoAtlet er en russisk udvikling. Det er beregnet "til vertikalisering og gang af en patient med nedsatte bevægelsesfunktioner i underekstremiteterne".

Før industriel skala produktionen er stadig langt væk, men prototypen er, at dømme efter informationen på netværket, allerede operationel. Hvis du har noget at tilføje om dette emne - så skriv i kommentarer eller private beskeder.

Bløde eksoskeletter

Et fleksibelt eksoskelet, der efterligner biomekanikken i et menneskeligt ben, kan være en lovende retning på dette område. Når alt kommer til alt, er kirtlerne omkring benet klart ringere end sunde dele af kroppen med hensyn til manøvredygtighed.

Flere universiteter og udvikleren af ​​bærbare sensorer BioScience udvikler denne "pude" med kunstige muskler, sensorer og software. Både kunstige sener og kunstige muskler, der strækker sig fra ydersiden af ​​benet, er synlige her.

Den store vanskelighed ligger netop i fleksibiliteten: af denne grund skal kontrolmetoder, det vil sige sensorer, være særligt nøjagtige.

Sådant udstyr hjælper ikke kun mennesker med nedsat fod- og ankelmobilitet (indtil videre fungerer kun enheden der), men i fremtiden kan den bruges på andre områder - for eksempel på hænderne.

Denne video viser tydeligt de kunstige muskler, og viser også de sensorer, der bruges i dette bløde eksoskelet.

3D print

Medicinske 3D-printere kan være meget nyttige. Hvordan de hjalp Amanda Boxtel, lam fra taljen og ned. 3D Systems-specialister scannede hendes krop, og sammen med EksoBionics printede de dette eksoskelet.

Jeg synes det er fantastisk fedt – efter flere år ikke at kunne gå for at komme på fode igen.

Robo-dragt og fodbold

Giuliano Pinto sparkede bolden ved åbningen af ​​2014 FIFA World Cup. Det ser ikke ud til at være noget interessant - sparket og sparket. Men han er fuldstændig lammet, denne 29-årige dreng. Han styrede eksoskelettet med sin egen hjerne, og ikke ved hjælp af fjernbetjening eller sine egne ben, hvor der i det mindste var en vis mulighed for bevægelse tilbage.

Skaberen af ​​dette eksoskelet er Miguel Nicolesis fra Brasilien. Landets regering tildelte ham 14 millioner dollars til denne udvikling, hvilket ikke er så stor en sag. højt beløb, sammenlignet med hvor meget der bruges på lignende projekter i USA.

Vil neurokontrol være fremtiden inden for proteser og eksoskeletoner? Det forekommer mig indlysende, at arbejdet i denne retning skal udføres med frygtelig kraft. Men for dette er det nødvendigt at tiltrække investeringer.

Et eksoskelet er en ekstern ramme, der giver en person mulighed for at udføre virkelig fantastiske handlinger: løfte vægte, flyve, løbe med stor hastighed, lave gigantiske hop osv. Og hvis du tror, ​​at kun hovedpersonerne har sådanne enheder " Jernmand"eller" Avatar ", så tager du dybt fejl. De har været tilgængelige for menneskeheden siden 60'erne i det sidste århundrede; desuden kan du lære at samle et eksoskelet med dine egne hænder! Men om alt i orden.

Eksoskelettet: bekendtskab

I dag kan du nemt købe et eksoskelet - lignende produkter produceres af Ekso Bionics og Hybrid Assistive Limb (Japan), Indego (USA), ReWalk (Israel). Men kun hvis du har ekstra 75-120 tusind euro. Indtil videre er det kun medicinske eksoskelet, der bliver produceret i Rusland. De er designet og fremstillet af firmaet Exoathlet.

Det første gør-det-selv-eksoskelet blev lavet af forskere fra selskaberne General Electric og United States Military tilbage i tresserne af forrige århundrede. Den hed Hardiman og kunne frit løfte et læs på 110 kg op i luften. Personen, der bar denne enhed, oplevede en belastning i processen, som da han løftede 4,5 kg! Kun her vejede Hardiman selv alle 680 kg. Derfor var han ikke særlig efterspurgt.

Alle eksoskeletter er klassificeret i tre typer:

fuldt robotiseret;

• for ben.

Moderne robotdragter vejer fra 5 til 30 kg og mere. De er både aktive og passive (arbejder kun på kommando af operatøren). Eksoskeletter er designmæssigt opdelt i militær, medicinsk, industri og rum. Lad os overveje de mest bemærkelsesværdige af dem.

De mest imponerende eksoskeletter i dag

Selvfølgelig vil du ikke være i stand til at samle sådanne eksoskeletter med dine egne hænder derhjemme i den nærmeste fremtid, men det er værd at lære dem at kende:

• DM (drømmemaskine)... Det er et fuldautomatisk hydraulisk eksoskelet, der styres af operatørens stemme. Enheden vejer 21 kg og er i stand til at støtte en person, der vejer op til en centner. Indtil videre bruges det til genoptræning af patienter, der ikke kan gå på grund af sygdomme i centralnervesystemet eller andre neuromuskulære sygdomme. Den omtrentlige pris er 7 millioner rubler.
• Ekso GT... Missionen for dette eksoskelet er den samme som den forrige - det hjælper mennesker med patologier i benens motoriske funktioner. Egenskaberne ligner den forrige, prisen er 7,5 millioner rubler.
• ReWalk... Designet til at give bevægelse til personer med lammelse af underekstremiteterne igen. Enheden vejer 25 kg og kan fungere uden genopladning i 3 timer. Eksoskelettet er tilgængeligt i Europa og USA i et beløb svarende til 3,5 millioner rubler.
• REX... I dag kan denne enhed købes i Rusland for 9 millioner rubler. Eksoskelettet giver folk med benlammelse ikke kun selvstændig gang, men også evnen til at stå/sidde, dreje, gå "moonwalk", gå ned ad trapper mv. REX styres af et joystick og er i stand til at fungere uden genopladning hele dagen.
• HAL (Hybrid Assistive Limb)... Fås i to versioner - til arme og til arme / ben / torso. Denne opfindelse tillader operatøren at løfte 5 gange vægtgrænsen for en person. Det bruges også til rehabilitering af lammede mennesker. Dette eksoskelet vejer kun 12 kg, og dets opladning rækker til 1,0-1,5 timer.

DIY Exoskeleton: James Hacksmith Hobson

Først og farvel den eneste person der formåede at designe eksoskelettet i et miljø uden for laboratoriet, er den canadiske ingeniør James Hobson. Opfinderen har samlet en enhed, der giver ham mulighed for frit at løfte 78 kilo tunge askeblokke op i luften. Hans eksoskelet arbejder på pneumatiske cylindre, som leverer energi til kompressoren, og enheden styres ved hjælp af en fjernbetjening.

Canadieren holder ikke sin opfindelse hemmelig. Hvordan man samler et eksoskelet med egne hænder efter hans eksempel, kan du finde ud af på ingeniørens hjemmeside og på hans YouTube-kanal. Bemærk dog, at vægten løftet af et sådant eksoskelet udelukkende hviler på operatørens rygsøjle.

Gør-det-selv eksoskelet: et omtrentligt diagram

Der er ingen detaljerede instruktioner om, hvordan man nemt samler eksoskelettet derhjemme. Det er dog klart, at det vil have brug for:

• ramme, karakteriseret ved styrke og mobilitet;
• hydrauliske stempler;
• trykkamre;
• vakuumpumper;
• kilde til strøm;
• holdbare rør, der kan modstå højt tryk;
• computer til kontrol;
• sensorer;
• software, der giver dig mulighed for at sende og konvertere information fra sensorer til nødvendigt arbejde ventiler.

Sådan fungerer denne sammensætning cirka:

1. En pumpe skal øge trykket i systemet, den anden skal mindske det.
2. Ventilernes funktion afhænger af trykket i trykkamrene, hvis stigning / fald vil styre systemet.
3. Placeringen af ​​sensorerne (mod lemmernes bevægelse): seks - arme, fire - ryg, tre - ben, to fødder (mere end 30 i alt).
4. Computersoftwaren skal eliminere tryk på sensorerne.
5. Sensorsignalerne skal opdeles i betinget (information fra dem er nyttig, hvis den ubetingede sensor ikke "taler" om det tryk, den oplever) og ubetinget. Konventionen / ubetingetheden af ​​disse elementer kan for eksempel bestemmes af et accelerometer.
6. Eksoskelettets arme er tre-fingrede, adskilt fra operatørens håndled, for at forhindre skade og give ekstra styrke.
7. Strømkilden vælges efter montering og prøveafprøvning af eksoskelettet.

Indtil videre, kun inden for rehabilitering, begynder de allerede at komme ind i vores liv. Opfindere dukker op, som er i stand til at bygge en sådan enhed uden for laboratoriet. Det er meget muligt, at enhver studerende i den nærmeste fremtid vil være i stand til at samle Stalker-eksoskelettet med egne hænder. Det er allerede muligt at forudsige, at sådanne systemer er fremtiden.

Ny moderne teknologier fylde vores liv fantastiske opfindelser og gadgets. Hver dag bruger vi husholdningsapparater, som tidligere ikke blev betragtet som andet end en fantasi. Internettet, smartphones, biler proppet med sensorer og en autopilot - det er ting og fænomener, som er velkendte for os, og som lyser vores liv op. Det viser sig, at de teknologiske fremskridt i menneskehedens udvikling er drevet af militærindustrien. For eksempel var mikrobølgeovnen først tilgængelig for militæret, og lærte derefter om det og civile planeter. Satellitter, computere og meget mere er kommet ind i vores liv. Et militært eksoskelet vil snart blive tilgængeligt for os.

Hvad taler vi om?

Efter at have læst det sidste afsnit, blev mange overraskede eller endda skræmte over ordet "eksoskelet". Gå ikke i panik, lad os finde ud af det og beslutte, hvilken slags "dyr" dette er, og hvorfor det er nødvendigt.

Eksoskelettet er den seneste unikke udvikling af forskere inden for et videnskabsområde som biomekanik. Teknologien er lavet i form eksternt system skeletter, som er designet til at styrke muskelstyrken af ​​et menneske eller en android-robot. Dette udtryk er taget fra biologi. Det betyder det overfladiske skelet hos hvirvelløse dyr. En sådan teknologi i fremtiden vil gøre det muligt at eliminere fysiske begrænsninger i menneskelivet såvel som i brugen af ​​mekanismer. Militærteknologien og dens behov har igen overskredet alle forventninger. De siger, at der om 5-6 år vises specialudstyr i Den Russiske Føderations forsvarsministerium.

Du har allerede forstået og gættet, at udviklingen af ​​eksoskeletter er forsvarsministeriets interessesfære. En sådan udvikling vil trods alt øge soldatens evner og fysiske evner. I fremtiden ønsker de at anvende disse teknologier til rumfartøjer, såvel som maskiner til at dykke til ekstreme dybder til forskning.

Hvordan startede det hele?

Det militære eksoskelet er blevet almindeligt i fantastisk verden... Vi har set sådanne enheder i videospil, film og tegnefilm, men disse "kostumer" er dukket op under udvikling for ikke så længe siden. Den allerførste introducerede verden til amerikansk militærteknologi i 60'erne af det tyvende århundrede. Men den var så tung og begrænset i mobilitet, at det var nødvendigt at udelukke muligheden for at bruge den i praksis. General Electric og United Stades Military-selskaber lukkede projektet, som ikke opnåede positive resultater. Prøver, der er blevet anvendt med succes, er dukket op for nylig. Eksoskelettet af russisk produktion har vist sig positivt. Kostumerne udvikles også af andre lande: USA, Israel, Japan. Hvad tænker du, hvilke magter konkurrerer med hinanden i denne udvikling? Indtil videre har udviklingen af ​​USA og Den Russiske Føderation været beæret over at bære navnet "militært eksoskelet"!

"Exosuit" i dag

I forskellige spil er der et eksoskelet: "Stalker", "Warface", "Starcraft", "Crisis" og andre. Men i virkeligheden er disse dragter bare ved at blive udviklet. I vores land udvikles denne nyhed af Research Institute of Mechanics ved Moscow State University under ExoAtlet-logoet. I Amerika udvikles to køretøjer parallelt: letvægtsinfanteriet "Hulk" fra firmaet "Loked Martin" og den multifunktionelle tunge "IxOS-2" fra producenten "Raytheon".

En stor mængde information om udviklingen er lukket. Men menneskelig biomekanik i vores land ønsker at frigive en enhed til det åbne marked. Et medicinsk skelet kommer snart.

Medicinsk eksoskelet

Russisk-fremstillede systemer er planlagt til at blive brugt i medicin. Dette vil styrke folk, der er bundet til kørestole. Menneskelig biomekanik forsøger at introducere sådanne enheder i rehabiliteringsprocessen. De vil samtidig udføre flere funktioner:

• kørestolserstatning;
• simulator til mennesker med sygdomme i bevægeapparatet;
• et middel til social og følelsesmæssig rehabilitering.

Ejeren af ​​denne teknik vil være i stand til at bevæge sig uafhængigt og endda slippe af med problemet med at se "nedefra og op".

Nødredningsdragt

Det militære eksoskelet blev designet til at imødekomme flere udfordringer:

• overførsel af varer, der er meget tunge for en person over lange afstande;
• minerydning af området;
• deltagelse i antiterroroperationer;
• eliminering af følgerne af menneskeskabte katastrofer og naturkatastrofer;
• analyse af kollaps og murbrokker;
• slukning af brande, når lufttilførslen i redningsmandens åndedrætsværn er begrænset mv.

Hvad er et moderne superheltekostume?

Eksoskelettet af russisk produktion udføres i form af en ramme placeret bag ejerens ryg. Der er også to støtter til en arm og et ben på den ene side af kroppen. Enheden har ingen lemmer, der fungerer som en hånd. Den indenlandske udvikling adskiller sig fra den udenlandske modpart. Vores apparat er passivt af natur. Den er ikke udstyret med servoer, det vil sige, bevægelsen udføres på grund af styrken af ​​musklerne hos ejeren af ​​enheden.

Men verdenssamfundet mener, at vores udvikling er meget mere lovende end den amerikanske mht massebrug... "ExoAtlet" tillader en jagerfly at bære en last, der vejer omkring hundrede kilo. Pointen er, at vægten på rammen er korrekt fordelt. En sådan løsning reducerer omkostningerne ved produktion af exoskeletons tidoblet, hvilket gør det muligt at udstyre stor mængde kæmpere.

Oversøisk analog

En lang række elektronik og batterier blev indbygget i den amerikanske udvikling. Ud over at være dyre, har vestlige designs et andet problem - autonomi. Ingeniørerne sørgede for, at systemet kørte i 72 timer. Men snart opstår spørgsmålet om opladning eller udskiftning af strømforsyningsenheden (batteri), fordi i markforhold dette er meget problematisk og nogle gange umuligt!

Kritikere så et andet problem med den amerikanske HALK. Hvad skal en kampfly gøre, hvis strukturen er udledt, og der ikke er nogen måde at genoprette energiressourcen på? Designerne hævder, at denne situation overhovedet ikke er et problem. Disse militærrobotter kan nemt foldes sammen, så de bliver til en slags rygsæk. Men sådan en robot vejer omkring 25 kg. Og hvad skal forsvareren gøre: opgive en dyr udvikling eller bære yderligere 25 kg overvægt, ikke medregnet de 100 kg bagage?

HULC vedligeholdelse

I marken rejser pålideligheden og muligheden for at reparere dette udstyr også en lang række spørgsmål. For militært udstyr er disse parametre meget vigtige. For eksempel vil håndvåben være effektive, hvis de modstår ugunstige faktorer, og soldaten kan reparere dem med improviserede midler under operationen. Det vides ikke, hvordan den ubeskyttede elektronik i den amerikanske analog vil opføre sig i frost- eller støvforhold. For at invalidere en soldat med en sådan "kontraption", er det nok at skyde et skydevåben mod et element af konstruktion, strømforsyning eller hydraulik. Som følge heraf vil superdragten blive en tung ballast. Der er ingen måde at reparere sådan noget i marken på grund af den øgede teknologiske kompleksitet.

Russisk eksoskelet

I den indenlandske version er der ingen problemer med strømforsyningen. Vores "ExoAtlet" er kun begrænset af jagerens fysiske evner. Enheden aflaster ikke krigerens fysiske aktivitet, men giver ham mulighed for at bære op til 100 kg udstyr og våben. Vores udvikling bærer ikke en belastning, det hjælper en person til at udføre denne funktion. Militær udvikling er unik. Ingeniører har opnået, at "ExoAtlet" kun har en masse på 12 kg. Dette er en af ​​dens fordele. Ja, i en kamp tæller hvert gram. Det må vi forstå overskydende vægt bremser fighterens aktivitet. Dette påvirker krigerens effektivitet negativt. Og letheden i dette design er et indlysende plus.

Militær brug af "ExoAtlet" skyldes også, at hydraulik og elektronik mangler. Apparatet er en enkel og let metalkonstruktion. Jo enklere udstyret er, jo mindre negative faktorer påvirker det, hvad enten det er et sammenbrud eller barske klimatiske forhold. Reparationer vil også være meget nemmere. Vores udviklere har skabt sådan et skelet, hvor der praktisk talt intet er at blive beskadiget. Og mekanik i kamp er meget lettere at genoprette end elektronik. På grund af disse faktorer indenlandsk udvikling meget mere pålidelig end vestlige modparter.

Enkelt sagt vil simple og økonomiske militærrobotter snart dukke op i forsvaret af vores land. I mellemtiden fortsætter vestlige designingeniører med at pusle over hovedet på dem. De skal gå langt træk forbedringer og forbedringer af dit hjernebarn. HULC deltog for nylig i en hærtest, men desværre var resultaterne skuffende. Derfor vil de amerikanske militærunger ikke snart se eksosdragten på deres skuldre.

Historien om oprettelsen af ​​"ExoAtlet"

• 2011 - MSU-forskere vandt et udbud fra ministeriet for nødsituationer for udvikling af skelettet. I de følgende år skabte holdet passive og aktive enheder. Den passive var ikke bange for ild, vejede 12 kg og bar vægte op til 100 kg. Den aktive tillod fighteren at løfte vægten op til 200 kg.
• 2013 - Et team af forskere sprang ud for at udvikle ExoAtlet til medicinske formål. Deres motto var, at rigtige mennesker ville gå i eksoskeletter.

• 2014 - Research Institute of Moscow State University modtager hovedprisen fra Startup Village. Holdet blev bosiddende i Skolkovo og deltog også i de fem bedste finalister i Generation S-konkurrencen og optrådte ved OL i Sochi i robotteknologi. Derefter var der præsentation af udviklingen i Singapore og forhandlinger med landets chefrehabiliteringsspecialist.
• 2015 - første salg. Arkhangelsk-regionen købt 6 dragter til forskning og test. Samme år fandt den første rejse til Mellemøsten sted. På X Venture Fair i Kazan vandt holdet førstepladsen i den højteknologiske nominering.
• 2016 - ExoAtlet krydser Atlanten og erobrer det amerikanske og asiatiske marked. Skeletudviklere forbinder i år med et afbrændingspistolskud. Salget af enheder i Rusland starter, såvel som seriøse kliniske forsøg.

ExoAtlet derhjemme

Vores "Athlete" er designet på en sådan måde, at den fuldt ud gengiver ejerens gang. Men det betyder ikke, at processen vil blive gennemført uden ejerens deltagelse. Denne bevægelse kan sammenlignes med cykling. Personen skal vænne sig til ledelsen. Med sådant udstyr skal du lære at holde balancen igen og tage de første skridt et efter et. Denne proces tager fra flere timer til flere dage. Proceduren for at lære at kontrollere eksoskelettet foregår i klinikken, hvor enheden justeres til ejerens personlige parametre:

• bredden af ​​bækkenet;
• ryghøjde;
• længden og andelen af ​​benene.

Alt foregår naturligvis under opsyn af en læge, som før hver træning foretager en fuldstændig kontrol af kroppen. Endvidere har patienten ret til at gennemføre træning og genoptræning i hjemmet, men igen under supervision. Robotten optager telemetridata og sender dem til overvågningscenteret.

Hvis rygmarven er skadet relativt nylig, så er der en chance for at undgå invaliditet. Men denne "gyldne time" varer ikke længe. Jo hurtigere patienten kommer på benene og tager det første skridt ved hjælp af ExoAtlet, jo flere chancer har han for at genoprette motoriske funktioner og vende tilbage til det normale liv. Men det er vigtigt at huske, at rehabiliteringsprocessen er forskellig for alle og afhænger af den berørte persons livsressourcer.

I tilfælde af fuldstændigt tab af motoriske funktioner, vil ExoAtlet blive en delvis erstatning for en kørestol. Det skal forstås, at du ikke kan bruge dage i et jakkesæt, da dette er et middel til genoptræning. Daglig træning i jakkesæt vil erstatte tre fysioterapeuter på én gang, og vil fundamentalt ændre livskvaliteten for lammede patienter. Eksoskelettet vil hjælpe folk med at begynde at gå. At gå vil føre til betydelig forbedring af lungeventilation, arterielt tryk vil vende tilbage til det normale, bevægeligheden i leddene øges, urinvejsinfektioner forsvinder, ernæringen af ​​de indre organer og muskler vil blive genoprettet, og tarmene vil fungere bedre. Alt dette er en fysiologisk effekt.

De følelsesmæssige og psykologiske aspekter i en handicappets liv er lige vigtige. Lammede mennesker, der brugte ExoAtlet, bemærkede, at deres humør og holdning til verden omkring dem blev forbedret. Deres liv begyndte at fylde med farver, positive indtryk og følelser. De har nye kræfter. Nu er de i stand til at kommunikere på lige fod med menneskerne omkring dem. Ild og livsglæde dukker op i ExoAtlet-piloternes øjne. De siger, at bag dem er der ikke elektronik og et batteri, men et par højteknologiske vinger.

Japansk HAL

I Land of the Rising Sun står menneskelig biomekanik ikke stille. Forskere ved det japanske eksperimentelle laboratorium har udviklet et hybridt hjælpelem. I dag på øen bruges den af ​​folk med handicap... Udviklingen og forbedringen af ​​dette kostume fandt sted på Tsukubin University i 20 år! I dag introducerer japanerne aktivt HAL-teknologi i medicin. Cyberdyne (ejeren af ​​rettighederne til eksoskelettet) har leaset over tre hundrede eksemplarer. Tilbage i 2013 modtog opfindelsen et certifikat for sikkerhed ved brug. Dette faktum åbnede vejen for enheden til verdensmarkedet og bekræftede også dens pålidelighed.

Ejeren af ​​HAL-5-modifikationen kan løfte og flytte ting og genstande, der overstiger fem gange deres maksimale vægt under naturlige forhold. En sådan drejning i verden af ​​teknologi og robotter forenkler i høj grad arbejdet for reddere og likvidatorer med forskellige konsekvenser. Men denne ændring er endnu ikke implementeret.

Konklusion

Vi har tidligere set fantastiske udviklinger i film. Vi har set et eksoskelet ("Stalker") i spil, men vi kunne ikke engang forestille os, at sådanne teknologier snart ville blive tilgængelige til en almindelig person... I 2017 udføres der aktive tests inden for styring af jakkesæt med tankekraft. Vores videnskabsmænd er nu forpligtet til at lære operativsystemet at læse operatørens sæbe med det samme. Problemerne med batteriautonomi bliver gradvist løst, da Forsvarsministeriet i Den Russiske Føderation planlægger at begynde at købe sådanne enheder allerede i 2020. Vi kan kun vente på vores lyse sind på Research Institute of Mechanics ved Moscow State University.

I dag er der ikke noget marked for lignende produkter i Rusland. Vi mangler endnu at skabe det. Spørgsmålet er stadig åbent om, hvorvidt ingeniører og designere vil bringe deres afkom til perfektion. Landsholdet i "ExoAtlet" skal afgøre stor mængde vanskelige problemer: synkronisering af pulsaflæsningen og udstyrets respons, forøgelse af batteriets volumen, reduktion af dets vægt og meget mere. Denne retning i verden tager fart og bliver mere og mere populær. Konkurrenterne vokser også og udfører et stort antal tests. Eksperter har allerede anslået det europæiske eksoskeletmarked til halvanden milliard euro. Lad os ønske russiske udviklere held og lykke, kreativ succes og næste gennembrud og opdagelser på deres vanskelige kreative vej!