Дыбыс жылдамдығымен ауаны жұлып, көкжиекке қарай асығыңыз, қолыңызды темір костюміңіздегі тігістерге созыңыз. Көзді ашып-жұмғанша, кептелісте тұрмай, әлемнің кез келген нүктесінен өзіңізді табыңыз. Ұшақтың немесе одан да күшті нәрсенің бортында болмай қанатсыз ұшу. Ең жақсы сәттерде Тони Старктың орнында болғысы келмеген адам (әрине, темір адам костюмінде) маған тас лақтырсын. Ішінара бұл армандарды экзоскелет жүзеге асыра алады - сыртқы жақтаудың арқасында адамның қабілеттерін (негізінен физикалық, бұлшықет күші) арттыратын құрылғы. Біз сізге осы материалда бұл құрылғының не екенін, қандай әзірлемелер бар екенін және болашақта технологиялар қалай дамитынын айтып береміз.

Иілгіштен «темір адамға» дейін

Ғылым мен техника, артық айтсақ, адам мен табиғат арасындағы тапқырлықтың ең қаһарлы жарысы. Адам өзінің бүкіл тарихында айналасындағы әлемді өз қажеттіліктеріне сәйкес қайта құруға тырысты. Бір жерде ол табысқа жетеді, көбінесе табиғатқа зиян келтірмейді. Сіз оған бір жерден қарауыңыз керек. Ал омыртқасыздардың көпшілігінің сыртқы қаңқасы қандай да бір түрде болса, адамдарда жоқ. Бірақ қанаттар болмады ма?

Қазіргі уақытта экзоскелет механикалық костюм немесе оның биіктігі 2-2,5 метрге дейінгі бөлігін білдіреді. Одан кейін «мобильдік костюмдер», механиктер және басқа да алып гуманоид роботтар келеді.

Біздің өміріміздегі басқа да көптеген нәрселер сияқты, экзоскелеттер жабайы армандар мен арасындағы шекараны біртіндеп кесіп өтеді Күнделікті өмір. Бастапқыда фантастиканың идеялары, тұжырымдамалары, мифтері мен аңыздары ғана болса, бүгінде экзоскелеттердің жаңа нұсқалары әр апта сайын дерлік пайда болады.

Экзоскелеттің алғашқы өнертапқышы ресейлік «инженер-механик» Николай Фердинандович Ягн болып саналады, ол 1890 жылдары осы тақырып бойынша бірқатар патенттерді тіркеді. Ол Америкада өмір сүрді, онда ол өз ғажайыптарын патенттеп, оларды көрмелерде көрсетті және туған жеріне оралғаннан кейін оларды қайта ойлап тапты. Оның экзоскелеті ең алдымен сарбазға жүруді, жүгіруді және секіруді жеңілдетуі керек еді. Сол кездің өзінде-ақ орыс кемеңгері мұндай құрылғылардың әлеуетті әскери қуатын болжаған.

НИКОЛАЙ
Фердинандович ЯГН

Экзоскелеттен басқа, Ян салқындатқыш перделерді, гидравликалық қозғалтқышты, бұралмалы винтті, самовар-стерилизаторды және басқа құрылғыларды жасады.

Хардиман

Фантастикалық жазушылардың экзоскелеттердің дамуына орасан зор және орасан зор үлес қосқанын жоққа шығармайық. 1959 жылы Роберт Хайнлейннің әйгілі «Жұлдызды кемелер» романынан кейін сыртқы рамалық костюмдер әскери операциялардың болашағы және т.б. екені барлығына белгілі болды. Ал біз кетеміз.

Алғашқы экзоскелет 1960 жылдары АҚШ Қорғаныс министрлігінің қолдауымен General Electric компаниясымен жасалған. Хардиманның салмағы 680 келі, салмағы 110 келіге дейінгі жүкті көтере алатын. Барлық үлкен амбицияларға қарамастан - олар оны су астында да, ғарышта да қолданғысы келді, оқтұмсықтар мен ядролық штангаларды алып жүрді - бұл өзін жақсы жағынан көрсете алмады. Олар оны ыңғайлы түрде ұмытты.

1917 жылы ойлап тапқан өнертапқыш Лесли С. Келлидің экзоскелеттерді еске түсіретін «педомоторлы» құрылғы

Тоғыз жылдан кейін Югославияның Белград қаласының тұрғыны Миомир Вукобратович сал ауруына шалдыққан адамдарға беру мақсатымен жүретін алғашқы күшті жаяу экзоскелетті көрсетті. төменгі аяқ-қолдаржүру мүмкіндігі. Құрылғы пневматикалық жетекке негізделген. Кеңес ғалымдары Орталық институтН.Н.Приоров атындағы травматология және ортопедия Вукобратовичтің жұмысы негізінде югославиялық әріптестерімен бірге экзоскелеттерді жасау бойынша алғашқы бастамаларды көтерді. Бірақ қайта құрудың басталуымен жобалар жабылды, ал экзоскелеттердің жасырын жер асты дамуы туралы ақпарат жоқ. Бірақ ғарышты зерттеуде бәрі жақсы болды.

Әртүрлі елдерде әр түрлі уақытта шеберлер әртүрлі мақсаттар үшін экзоскелеттерді жасауға тырысты, бірақ әртүрлі кедергілерге байланысты (бұл туралы кейінірек айтатын боламыз) олар өте нашар жетістікке жетті. Энергетикалық ресурстардың жетіспеушілігі, ғылыми-техникалық прогрестің баяу өсуі, материалтану және басқа да байланысты ғылымдардың дамуы, сондай-ақ толқыны шамамен 30 жыл бұрын көтерілген компьютерлік есептеулер мен кибернетиканың дамуы осының бәрі баяулады. экзоскелеттердің дамуы. Бұл адамдар әлі меңгере алмаған ең күрделі технологиялар екені сөзсіз.

Экзоскелеттермен проблемалар

Бұл планетада қатты жақтауды жасауға болатын және олардың салмағымен мәселені нашарлатпайтын материалдар көп емес. Қалай болғанда да, олардың саны көп емес еді, бірақ ғарыштық ұшулар, әскери әзірлемелер, материалтану, нанотехнология және басқа да ондаған қызықты салалардың дамуын ескере отырып, адамзат бірте-бірте бірте-бірте тосқауылдарды алып жатыр. IN XXI ғасырдың басығасырда экзоскелеттерге деген қызығушылық керемет күшке ие болды және бүгінгі күнге дейін жануын жалғастыруда. Бірақ алдымен экзоскелет жасаушылардың негізгі мәселелеріне тоқталайық.

Егер гипотетикалық экзоскелетті оның құрамдас бөліктеріне бөлетін болсақ, бізде: қуат көзі, механикалық қаңқа және бағдарламалық қамтамасыз ету. Ал егер соңғы екі тармақпен бәрі түсінікті болып көрінсе және дерлік проблемалар қалмаса, онда қуат көзі күрделі мәселе. Қалыпты қуат көзіне ие болған инженерлер тек экзоскелет жасап қана қоймай, оны скафандр мен реактивті пакетпен біріктіре алды. Нәтиже, бәлкім, Iron Man костюмі болар еді, бірақ жаңа Тони Старк әлі пайда болған жоқ.

Бүгінгі таңда кез келген ықшам қуат көздері экзоскелетті бірнеше сағаттық батареяның қызмет ету мерзімімен қамтамасыз ете алады. Келесі - сымға тәуелділік. Қайта зарядталмайтын және қайта зарядталатын батареялардың сәйкесінше ауыстыруды немесе баяу зарядтауды талап ететін шектеулері бар. Ішкі жану қозғалтқыштары өте сенімді болуы керек, бірақ әсіресе ықшам емес. Сонымен қатар, соңғы жағдайда қосымша салқындату жүйесі қажет болады, ал ішкі жану қозғалтқышының өзін лездік шығарындылар үшін конфигурациялау қиын. үлкен мөлшерэнергия. Электрохимиялық отын элементтерін сұйық отынмен (мысалы, метанолмен) тез толтыруға болады және энергияның қажетті және дереу босатылуын қамтамасыз етеді, бірақ өте төмен температурада жұмыс істейді. жоғары температуралар. 600 градус Цельсий - салыстырмалы төмен температурамұндай қуат көзі үшін. Онымен «темір адам» хот-догқа айналады.

Бір қызығы, болашақтың экзоскелеттері үшін отын мәселесінің ең мүмкін шешімі мүмкін емес болуы мүмкін: сымсыз энергия тасымалдау. Бұл көптеген мәселелерді шеше алар еді, өйткені ол ерікті түрде үлкен реактордан (соның ішінде ядролық реактордан) берілуі мүмкін. Бірақ қалай? Сұрақ ашық.

Алғашқы экзоскелеттер алюминий мен болаттан жасалды, олар арзан және пайдалану оңай болды. Бірақ болат тым ауыр, ал экзоскелет оны көтеру үшін де жұмыс істеуі керек өз салмағы. Тиісінше, егер костюм ауыр болса, оның тиімділігі төмендейді. Алюминий қорытпалары өте жеңіл, бірақ шаршауды жинақтайды, яғни олар жоғары жүктемелерге әсіресе жарамайды. Инженерлер титан немесе көміртекті талшық сияқты жеңіл, берік материалдарды іздейді. Олар сөзсіз қымбат болады, бірақ экзоскелеттің тиімділігін қамтамасыз етеді.

Дискілер ерекше проблема тудырады. Стандартты гидравликалық цилиндрлер өңдеуге жеткілікті қуатты жоғары дәлдік, бірақ ауыр және көптеген түтіктер мен түтіктерді қажет етеді. Пневматика, керісінше, өңдеу қозғалыстары тұрғысынан тым күтпеген, өйткені қысылған газ серіппелер мен реакция күштері жетектерді итереді.

Дегенмен, магниттерді қолданатын және минималды қуатты тұтынатын және шағын болған кезде жауап беретін қозғалыстарды қамтамасыз ететін жаңа электронды негіздегі серволар әзірленуде. Мұны паровоздардан пойыздарға көшумен салыстыруға болады. Сондай-ақ, буындардың болуы керек икемділігін атап өтейік, бірақ бұл жерде экзоскелеттердің мәселелерін скафандр жасаушылар шеше алады. Сондай-ақ олар костюмді киетін адамның өлшеміне қалай бейімдеу керектігін анықтауға көмектеседі.

Бақылау

Экзоскелет жасау кезіндегі ерекше қиындық шамадан тыс және қажетсіз қозғалыстарды басқару және реттеу болып табылады. Сіз жай ғана барып, әрбір мүше үшін бірдей реакция жылдамдығымен экзоскелет жасай алмайсыз. Мұндай механизм пайдаланушы үшін тым жылдам болуы мүмкін, бірақ оны тым баяу ету тиімсіз. Екінші жағынан, сіз пайдаланушыға сене алмайсыз және дене қимылдарынан ниеттерді оқу үшін сенсорларға сене алмайсыз: пайдаланушы мен костюмнің қозғалысын синхронизациялау жарақатқа әкеледі. Екі әрекет етуші тарапты шектеу керек. Инженерлер бұл мәселені шешуге бастарын тырнап жатыр. Сонымен қатар, кездейсоқ түшкіру немесе жөтел жедел жәрдем шақыруға әкелмеуі үшін, кездейсоқ немесе қажетсіз қозғалысты алдын ала анықтау керек.

Экзоскелеттер және болашақ

2010 жылы Саркос пен Рэйтеон АҚШ Қорғаныс министрлігімен бірге XOS 2 жауынгерлік экзоскелеттерін көрсетті.Алғашқы прототипі екі жыл бұрын шықты, бірақ дүрбелең тудырмады. Бірақ XOS 2 керемет болғаны сонша, Time журналы жылдың ең үздік бес әскери инновациясының тізіміне экзоскелеттерді енгізді. Содан бері әлемнің жетекші инженерлері ұрыс даласында артықшылық бере алатын экзоскелеттерді жасау үшін өздерінің миын жинап жатыр. Оның сыртында да.

Бүгін бізде не бар?

Бұл экзоскелет 2011 жылы енгізілген және бар адамдарға арналған мүгедектік. 2013 жылдың қаңтарында шығарылды жаңартылған нұсқасы- ReWalk Rehabilitation, және 2014 жылдың маусымында FDA экзоскелеттің қоғамдық және үйде қолданылуын мақұлдады, осылайша оған коммерциялық тұрғыдан жол ашты. Жүйенің салмағы шамамен 23,3 келі, Windows жүйесінде жұмыс істейді және үш режимі бар: жүру, отыру және тұру. Құны: 70-тен 85 мың долларға дейін.

Осы әскери экзоскелеттердің сериясы белсенді дамуда (XOS 3 келесі). Салмағы шамамен 80 килограмм және иесіне 90 қосымша килограммды оңай көтеруге мүмкіндік береді. Костюмнің соңғы үлгілері соншалықты икемді, олар доппен ойнауға мүмкіндік береді. Өндірушілер атап өткендей, бір XOS үш сарбазды алмастыра алады. Мүмкін, экзоскелеттің үшінші ұрпағы біз экранда көретін нәрсеге жақынырақ болады ғылыми фантастикалық фильмдерсоңғы жылдар. Өкінішке орай, ол әзірге сыртқы қуат көзіне байланысты.

Human Universal Load Carrier - әйгілі Lockheed Martin компаниясының Berkeley Bionics компаниясымен бірлесіп жасаған туындысы. Бұл экзоскелет әскерилерге де арналған. Негізі гидравлика және литий-полимерлі аккумуляторлар. Сыртқы жақтауды дұрыс жүктеу арқылы пайдаланушы оны 140 келіге дейін артық жүкті тасымалдау үшін пайдалана алады. Жауынгерлер HULC a la «мен және менің досым жүк көлігін» 72 сағат бойы пайдалана алады деп күтілуде. Әзірлеу қарқынды жүріп жатыр, сондықтан HULC Америка Құрама Штаттарымен қызметке бірінші болып кіруі таңқаларлық емес.

ExoHiker, ExoClimber және eLEGS (Ekso)

Прототиптер әртүрлі тапсырмаларды орындауға арналған тағы да Berkeley Bionics болып табылады. Біріншісі саяхатшыларға 50 келіге дейінгі жүктерді тасымалдауға көмектесуі керек, 2005 жылдың ақпанында енгізілген және салмағы шамамен 10 келі. Кішкентай күн панелін ескере отырып, ол өте ұзақ уақыт жұмыс істей алады. ExoClimber - бұл ExoHiker-ге он килограмдық қосымша, ол иесіне секіруге және баспалдақпен көтерілуге ​​мүмкіндік береді. 2010 жылы Berkeley Bionics әзірлемелерінің нәтижесінде eLEGS пайда болды. Бұл жүйе сал ауруына шалдыққан адамдарға жүруге және тұруға мүмкіндік беретін толыққанды гидравликалық экзоскелет болып табылады. 2011 жылы eLEGS атауы Ekso болып өзгертілді. Оның салмағы 20 келі, максималды жылдамдығы 3,2 км/сағ қозғалады және 6 сағат жұмыс істейді.

Жапондық Cyberdyne робот өндірушісінен тағы бір сенсациялық экзоскелет. Оның мақсаты – мүмкіндігі шектеулі жандардың жүру мүмкіндігін қамтамасыз ету. Екі негізгі нұсқа бар: HAL-3 және HAL-5. 2011 жылы ұсынылғаннан бері, бір жылдан аз уақыт ішінде HAL бүкіл ел бойынша 130-дан астам медициналық институттармен қабылданды. Дегенмен, тестілеу 2014 және мүмкін 2015 жыл бойы жалғасады. 2013 жылдың тамызында HAL-ға Еуропада медициналық робот ретінде пайдалану үшін карт-бланш берілді. Ең жаңа үлгіКостюмнің салмағы шамамен 10 келі.

Медициналық экзоскелеттің орташа құны -
90 мың доллар.

Толық денелі экзоскелеттерден басқа, белгілі бір тапсырмаларды орындауға арналған шектеулі экзоскелеттер барған сайын танымал бола бастады. Мысалы, үстіміздегі жылдың тамыз айында тұрып отыруға мүмкіндік беретін «Орынсыз кресло» бұрынғы табуреткасы көрсетілді. Daewoo және Lockheed Martin кеме жөндеу зауытының жұмысшылары үшін өз бетінше экзоскелеттерді көрсетті. Бұл құрылғылар жұмысшыларға салмағы 30 килограмға дейінгі жүкті немесе құралды артық жүктемесіз ұстауға мүмкіндік береді.

Ресейде «ExoAtlet» деп аталатын экзоскелеттің дамуын Мәскеу мемлекеттік университетінің механика ғылыми-зерттеу институтында жиналған ғалымдар тобы жасауда. Олар Вукобратовичтің біз жоғарыда айтқан КСРО-да басталған әзірлемелерін жалғастыруда. Бұл команданың алғашқы жұмыс істейтін пассивті экзоскелеті төтенше жағдайлар қызметкерлері, өрт сөндірушілер мен құтқарушылар үшін әзірленді. Салмағы 12 келі болатын дизайн 100 келіге дейін жүкті қиындықсыз тасымалдауға мүмкіндік береді. Компания 200 келіге дейінгі салмақты көтеруге мүмкіндік беретін ExoAtler-A қуат моделін, сондай-ақ мүгедектерді оңалтуға арналған медициналық экзоскелет әзірлеуді жоспарлап отыр.

Бұл костюмдердің барлығына ортақ нәрсе - олар негізінен прототиптер ретінде ұсынылған. Бұл олардың жақсаратынын білдіреді. Бұл оларды далалық сынақтар күтіп тұрғанын білдіреді. Бұл жаңа модельдер пайда болады дегенді білдіреді. Бұл олардың болашақ екенін білдіреді. Жұмыс істейтін және пайдалы экзоскелетті қара нарықтан сатып алуға болады деп айтуға әлі ерте. Бірақ бастама жасалды және бұл бағыттың дамуы кең ауқымды ағымға сенімді түрде енуде. Біз Тони Старктың костюмінен әлі де алыспыз, бірақ бізге әсерлі фильмдерден ләззат алуға не кедергі? Экзоскелеттердің қатысуымен болатын керемет шоулардың жанкүйерлерінде әрқашан көретін нәрсе болады: «Инопланетяниктер» (1986), «Темір адам» (2008), «Аватар» (2009), «№ 9 округ» (2009), «Кек алушылар» ( 2012), « Элизиум» (2013), «Ертеңгі шеті» (2014).

Бір нәрсе анық: экзоскелеттер болашақта барлық жерде болады. Олар біздің ғарышкерлерге Марсты зерттеуге, алғашқы колонияларды құруға және кеңістікте ыңғайлы шарлауға көмектеседі. Олар әскери сегментте қолданылады, өйткені олар әдепкі бойынша сарбаздарға адамдық күш береді. Олар оны жоғалтқандарға толығымен көшуге мүмкіндік береді. "Темір адам" костюмі бір күні айналаңыздағы барлық нәрселер сияқты шынайы болады.

«ExoAtlet»

έξω - сыртқы және σκελετος - қаңқа) - сыртқы жақтаудың арқасында адамның күшін арттыруға арналған құрылғы.

Экзоскелет қозғалыс кезінде күш-жігерді пропорционалды арттыру үшін адам биомеханикасын бақылайды. Ашық баспасөз хабарламаларына сәйкес, қазіргі уақытта Жапония мен АҚШ-та нақты жұмыс үлгілері жасалған. Экзоскелет ғарыштық костюмге біріктірілуі мүмкін.

Оқиға

Алғашқы экзоскелет 60-шы жылдары General Electric және Америка Құрама Штаттарының әскерилері бірлесіп әзірледі және Хардиман деп аталды. Ол 4,5 кг көтеру күшімен 110 кг көтере алды. Дегенмен, оның салмағы 680 кг болатын маңызды болғандықтан, бұл мүмкін болмады. Жоба сәтті болмады. Толық экзоскелетті пайдалануға кез келген әрекет қарқынды бақыланбайтын қозғалысқа әкелді, нәтижесінде ол ешқашан ішіндегі адаммен тексерілмейді. Кейінгі зерттеулер бір қолға бағытталған. Ол 340 келіні көтеруі керек болса да, оның салмағы бір тоннаның төрттен үш бөлігін құрады, бұл оның көтеру қабілетінен екі есе көп. Жұмыс істеу үшін барлық компоненттерді жинамай, Hardiman жобасының практикалық қолданылуы шектеулі болды.

Даму бағыттары

Дамудың негізгі бағыты болып табылады әскери өтінішэкзоскелеттер. Мақсат - біріктіретін бронь жасау атыс күшіжәне танк сауыттары, адамның ұтқырлығы мен жылдамдығы және экзоскелетті пайдаланатын адамның күшін айтарлықтай арттырады.

Экзоскелеттерді қолданудың тағы бір ықтимал саласы жарақат алған адамдарға және мүгедектерге, жасына байланысты тірек-қимыл аппаратында проблемалары бар қарт адамдарға көмек көрсету болып табылады.

Экзоскелеттердің модификациялары, сондай-ақ олардың жеке үлгілері құлаған ғимараттардың үйінділерін тазалау кезінде құтқарушыларға айтарлықтай көмек көрсете алады. Бұл жағдайда экзоскелет құтқарушыны құлаған қоқыстан қорғай алады.

Қазіргі уақытта толыққанды экзоскелеттердің құрылысын бастауға үлкен кедергі машинаның ұзақ уақыт бойы автономды жұмыс істеуіне мүмкіндік беретін қолайлы энергия көздерінің болмауы болып табылады.

Бұқаралық мәдениетте

• «C&C: Red alert 3» ойынында барлық 3 жақтың экзоскелеттері бар. КСРО үшін бұл Tesla ДК операторының костюмі, Альянс үшін бұл Крио (Хроно) - легионер костюмі, ал Империя үшін - жауынгерлік періштелердің костюмі. Серияның алдыңғы бөліктерінде экзоскелеттер де жиі кеңінен қолданылады.
• Экзоскелетпен қару-жарақ ұғымы алғаш рет «Том Свифт және оның реактивті теңізі» романында сипатталған. Ағылшын), 1954 жылы жарияланған.
• И.А.Ефремовтың «Андромеда тұмандығы» (1957) романында жұлдызды экспедициялар ауырлық күшінің жоғарылауы жағдайында қозғалу үшін скафандрдың үстіне киетін электромеханикалық «секіргіш қаңқаларды» пайдаланды.
• Роберт Хайнлейннің «Жұлдызды кеме әскерлері» (1959) романының кейіпкерлері кіріктірілген құрылғылардың көмегімен жүгіруге және үлкен биіктікке секіруге мүмкіндік беретін біріктірілген экзоскелеттері бар брондалған жауынгерлік костюмдерді пайдаланады. зымыран қозғалтқыштарытүрлі қару-жарақпен және басқа да техникамен жабдықталған.
• Станислав Лемнің «Фиаско» (1987) романында ұшқыш Ангус Парвис жоғалған адамдар тобын іздейді, оның ішінде Лемнің тұрақты кейіпкерлерінің бірі, ұшқыш Пиркс бар. Іздеу үшін Парвис алып гуманоидты экзоскелет («үлкен жаяу жүргінші») – Дигляторды пайдаланады.
• Warhammer 40 000 ғаламшарында экзоскелеттерді (дәлірек айтқанда, теориялық тұрғыдан оларға тең келетін күшті қару-жарақтарды) ғарыштық теңіз жаяу әскерлерінің жауынгер ағалары, сондай-ақ шайқас апалылары пайдаланады. Ал Тау империясының әскерлері экзоскелеттердің қатарын пайдаланады. Барлау XV15, XV25, камуфляж өрістері бар, XV8 соққысы «Кризис», реактивті қозғалтқыштармен жабдықталған және кең ауқымқару-жарақ, XV88 «Broadside» атысты қолдау экзоскелеттері (шын мәнінде өлшемі (биіктігі 3 метр) және кабинаның болуына байланысты, XV8 «Кризис» және XV88 «Broadside» экзоскелеттері деп санауға болмайды, бірақ олардың ұқсастығы бар. аты XV15 және XV25 «жауынгерлік костюм» «(жауынгерлік костюм)), қуатты қарумен және эксперименттік XV22 командалық экзоскелетпен жабдықталған.
• StarCraft әлемінде терран жаяу сарбаздары (сонымен қатар Протосс жауынгерлері) экзоскелеттерді киеді.
• Fallout сериясындағы ойындар әлемінде сіз «қуатты броньды» да пайдалана аласыз, бұл броньды қуаттандыру үшін миниатюралық ядролық реактор қолданылады. Бұл кейіпкердің қорғаныс класын және оның күшін арттырады.
• «Үнсіз дауыл операциясы» және «Үнсіз дауыл операциясы: күзетшілер» ойындары Екінші дүниежүзілік соғыстың балама тарихына негізделген, онда сол жылдардағы шынайы өмірдегі қарулар бар. экзоскелеттермен күресу«Panzerkleins» (бұрмаланған неміс. шағын цистерналар), әртүрлі қаруды алып жүруге қабілетті ( ұшақ зеңбірегіШКАС, танкке қарсы винтовка және т.б.).
• «Эхо взвод» анимациялық сериясында әскери техниканың негізгі түрі – негізінен экзоскелеттер болып табылатын эхо ұшақтар.
• Экзоскелет идеясы қолданылады компьютерлік ойын«СТАЛКЕР.» ", оның "S.T.A.L.K.E.R.: Ашық аспан" преквелі және "S.T.A.L.K.E.R.: Припят қоңырауы" жалғасы. Сыртқы жақтау сізге көбірек заттарды тасымалдауға мүмкіндік береді, қосымша бронь физикалық зақымданудан қосымша қорғауды қамтамасыз етеді, бірақ құрылымның ауырлығы мен көлемділігіне байланысты жылдам жүгіру мүмкін болмайды. Дегенмен, тиісті жақсарту арқылы жүгіру мүмкін болады.
• Marvel комикстерінің кейіпкері «Темір адам» өзі ойлап тапқан миниатюралық реактор негізінде экзоскелеттер сериясын жасайды. Бұл экзоскелеттер ұшуға қабілетті және әртүрлі қару-жарақпен және құрылғылармен жабдықталған.
• «Кобра лақтыру» фильмінде (ағыл. Г.И. Джо: Кобраның пайда болуы) басты кейіпкерлер экзоскелеттерді пайдаланады («Кризис» ойынында ұсынылғандармен бірдей).
• «No9 аудан» фильмінде басты кейіпкер қуғын-сүргіннен құтылып, бөтен экзоскелетті пайдаланады, дегенмен мұндай жабдықты оператормен өзара әрекеттесу сипаты бойынша жеңіл салмақты ақыл-ой басқаратын танкке теңестіруге болады.
• «Кризис» ойынында және оның жалғасында арнайы жасақ экзоскелеттерде киінген (жұмыс принципі сәл басқаша: механикалық күшейткіштер бар, бірақ кәдімгі дене броньының орнына нанотехнологиялық құрыш қолданылады). Олар күшті, көрінбейтін болу мүмкіндігін арттырды, сондай-ақ адамның күші мен жылдамдығын бірнеше есе арттыратын бірқатар ынталандырушы қоспаларға ие. Экзоскелет костюмінің функционалдығын пайдалану - негізгі элементі«Кризис» компьютерлік ойынындағы ойын механикасы.
• «8-бөлім» ойынында сарбаздар (8-сектордың жауынгері немесе бүлікші ретінде ойнағанына қарамастан) экзоскелеттерде киінген. Олар күш-қуат, жылдамдықты арттырды, бірнеше метрге дейін ұшуға және кез келген жабдықты (танктерді, зеңбіректерді, роботтарды) пайдалану мүмкіндігіне ие болды.
• «Chaser» компьютерлік ойынында толығымен экзоскелетте орындалатын миссия бар. Ойында бұл өте көлемді және баяу дизайн, ол қуатты қаруды - пулемет пен гранатометті алып жүруімен өтеледі. Әскери операцияларды жүргізуден басқа, экзоскелет басқа ештеңеге арналмаған - екі «қару» да мылтыққа арналған тіректер. Бір қызығы, акция Марста өтеді.
• «Хало» ойынының әлемінде Басты кейіпкер Master Chief (Джон-117) Mjolnir экзоскелетінде болды, ол да скафандр болды.
• «Бәс жауынгерге» ойын сериясында экзоскелет негізгі жауынгерлік бөлімшелердің бірі болды.
• Metal Gear Solid-де экзоскелетті Грей Фокс пайдаланады.
• Фильмдерде «Матрица. Қайта жүктелді» және «Матрица. Революция» адамдары Зеонды қорғау үшін APU (Бронды персонал бөлімдері) экзоскелеттерін пайдаланады.
• «Аватар» фильмінде экзоскелеттер әскери мақсатта да қолданылады.
• Шетелдіктер фильмінде лейтенант Эллен Рипли бөтен анаға қарсы соңғы шайқаста экзоскелет жүктегішті пайдаланады.
• «Жат планеталық жыртқышқа қарсы» ойынында жер әскерлері «Алиса» жауынгерлік экзоскелетін пайдаланады.
• Total Influence онлайн ойынында жалдамалылар Tank Armor және FEA (Female Exo Armor) экзоскелеттерін пайдаланады.
• Killzone 3 ойынында миссиялардың бірі кіріктірілген қару-жарақ пен реактивті ұшағы бар экзоскелет арқылы орындалады.
• Vanquish ойынында басты кейіпкер реактивті үдеткішпен және уақытты кеңейту жүйесімен жабдықталған экзоскелет киеді.
• Фильмде «Шпион балалар. Әлемдегі барлық уақытта» басты кейіпкер физикалық күш-қуатты арттыру үшін қолданылатын «балға қолдарын» және «қолды соғуды» пайдаланады.
• Сергей Тармашевтың «Ежелгі» сериясының кітаптарында Достастық ғарыштық экзоскелеттерді жауынгер ретінде пайдаланады. (100 Титан экзоскелеттері Immutable класындағы кемелердің бортында).
• Компьютерлік ойында F.E.A.R. 3, кейбір тарауларда брондалған роботты пайдалану мүмкіндігі бар, ол экзоскелет.
• Chrome компьютерлік ойынында барлық сарбаздар экзоскелетпен жабдықталған.
• Red Faction: Armageddon компьютерлік ойынында басты кейіпкер ауыр пулеметпен жабдықталған L.E.O. экзоскелетін басқара алады және зымыран тасығышжәне сол «қолымен» соғуға қабілетті.
• Компьютерлік ойында Масс эффект 3 қолданылады жауынгерлік роботтарЭкзоскелет болып табылатын Атлас сонымен қатар капитан Шепардтың құрышы болып табылады, ол ішінара экзоскелет болып табылады (адреналин модулінде құру мүмкіндігі, күшті арттыру модулі және т.б.).
• Parkan және Parkan 2 компьютерлік ойындарында экзоскелеттер жауынгерлік киімдерде қолданылады.

да қараңыз

Ескертпелер

Сілтемелер

• [email protected]: Америкалықтар конвейерге жаяу әскердің экзоскелеттерін қоюға дайын
• Киілетін қуат көмекшісі костюмі
• Ирландия On-line: Арбаға таңылған жапон адам робот костюміне ұқсайды (ағылшынша)
• Нағыз темір адамды құру
• Пентагон супер костюмдер әзірлемек
• inventors.about.com - Экзоскелет (ағылшынша)
• LIFESUIT роботты экзоскелет

Фильмография

• «Ғылыми тұрғыдан. Мені супермен ет» Жалаңаш ғылым. Мені суперадам ет ) — 2010 жылы National Geographic шығарған ғылыми-көпшілік фильм.

Викимедиа қоры. 2010.

Егер сіз «Темір адамның» барлық бөліктерін үлкен ықыласпен тамашалағандардың бірі болсаңыз, сіз Тони Старктың жауыздармен шайқас алдында киген темір костюміне риза болған шығарсыз. Келісемін, осындай костюм болса жақсы болар еді. Көзді ашып-жұмғанша кез келген жерге, тіпті нанға да апару мүмкіндігінен басқа, ол сіздің денеңізді түрлі зақымдардан қорғап, адамдық күш береді.

Жақында «Темір адам» костюмінің жеңіл нұсқасы сарбаздарға жылдамырақ жүгіруге, ауыр қаруды алып жүруге және ойлы-қырлы жерлерде жүруге мүмкіндік беретіні сізді таң қалдырмаса керек. Сонымен бірге костюм оларды оқ пен бомбадан қорғайды. Әскери инженерлер мен жеке компаниялар 1960 жылдардан бері экзоскелеттермен жұмыс істеп келеді, бірақ электроника мен материалтанудағы соңғы жетістіктер ғана бізді бұл идеяны жүзеге асыруға бұрынғыдан да жақындатты.

2010 жылы американдық қорғаныс мердігері Raytheon екі-үш есе көтере алатын XOS 2 деп аталатын эксперименталды экзоскелет көрсетті - бұл адам миы басқаратын роботтық костюм. көбірек салмақадамға қарағанда, ешқандай күш-жігерсіз немесе сыртқы көмексіз. Тағы бір компания Trek Aerospace 112 км/сағ жылдамдықпен ұшатын және жер үстінде қозғалмай қалқып тұратын кіріктірілген реактивті пакеті бар экзоскелет жасап жатыр. Бұл және басқа да бірқатар перспективалы компаниялар, соның ішінде Локхид Мартин сияқты бегемоттар жыл сайын Темір адам костюмін шындыққа жақындатады.

Автормен сұхбат Ресейлік экзоскелетСтаханов оқыды.

ЭкзоскелетXOS 2 бастапРэйтеон

Жақсы экзоскелет жасаудан тек әскерилер ғана пайда көрмейтінін ескеріңіз. Бір күні жұлын жарақаттары немесе қозғалғыштығын шектейтін дегенеративті аурулары бар адамдар сыртқы жақтау костюмдерінің арқасында оңай қозғала алады. Argo Medical Technologies компаниясының ReWalk сияқты экзоскелеттердің алғашқы нұсқалары нарыққа шығып, кеңінен мақұлдау алды. Дегенмен, қазіргі уақытта экзоскелеттер саласы әлі қалыптасу кезеңінде.

Болашақ экзоскелеттер ұрыс алаңына қандай революция әкелуге уәде береді? Экзоскелеттерді күнделікті қолдануға шын мәнінде практикалық ету үшін инженерлер мен дизайнерлер қандай техникалық кедергілерді еңсеруі керек? Оны анықтап көрейік.

Экзоскелеттердің даму тарихы

Жауынгерлер өздерінің денелеріне ежелден қару-жарақ киіп келеді, бірақ механикалық бұлшықеттері бар дене туралы алғашқы идея ғылыми фантастикада 1868 жылы Эдвард Сильвестр Эллистің тиындық романдарының бірінде пайда болды. «Прейри пароход» кітабында алып бу машинасы сипатталған адам формасы, ол өзінің өнертапқышы, тамаша Джонни Брейнердті бұқалар мен үндістерді аулаған кезде 96,5 км/сағ жылдамдықпен қозғалтты.

Бірақ бұл фантастикалық. Экзоскелеттің алғашқы нақты патентін 1890 жылдары Америкада ресейлік инженер-механик Николай Янь алды. Өзінің әзірлемелерімен танымал дизайнер 20 жылдан астам шетелде өмір сүрді және сарбаздарға оңай жүгіруге, жүруге және секіруге мүмкіндік беретін экзоскелетті сипаттайтын ондаған идеяларды патенттеді. Алайда, шын мәнінде, Ягн «Стокердің досын» - бу қазандықтарын сумен қамтамасыз ететін автоматты құрылғыны жасаумен ғана танымал.

Н.Ягн патенттеген экзоскелет

1961 жылға қарай, Marvel Comics «Темір адаммен» шыққаннан кейін және Роберт Хайнлейн «Жұлдызды кемелер» деп жазғаннан кейін екі жыл өткен соң, Пентагон өзінің экзозуиттерін жасауға шешім қабылдады. Ол ауыр заттарды тез және оңай жылжытуға мүмкіндік беретін, сондай-ақ киімді оқтардан, улы газдан, жылудан және басқалардан қорғайтын «рульдік басқару және күшейткіштермен жабдықталған адам капсуласы» ретінде сипатталған «серво солдат» жасауды мақсат етті. радиация. 1960 жылдардың ортасына қарай Корнелл университетінің инженері Нил Мейсен «супермен костюмі» немесе «адам күшейткіші» деп аталатын 15,8 келі киілетін жақтаулы экзоскелет жасап шығарды. Ол қолданушыға әр қолмен 453 келі көтеруге мүмкіндік берді. Сонымен бірге General Electric 5,5 метрлік «педипулатор» деп аталатын ұқсас құрылғыны жасап шығарды, оны оператор ішінен басқарады.

Осыларға қарамастан қызықты қадамдар, олар сәтті болмады. Костюмдар практикалық емес болып шықты, бірақ зерттеулер жалғасты. 1980 жылдары Лос-Аламос зертханасының ғалымдары американдық әскерлер қолданатын экзоскелет деп аталатын Питман костюмінің дизайнын жасады. Дегенмен, тұжырымдама тек сурет тақтасында қалды. Содан бері әлем тағы бірнеше оқиғаларды көрді, бірақ материалдардың жетіспеушілігі мен энергия шектеулері бізге көруге мүмкіндік бермеді нағыз костюм«Темір адам»

Көптеген жылдар бойы экзоскелет өндірушілері технологияның шектеулерінен кедергі болды. Компьютерлер костюмдерге қуат беретін пәрмендерді өңдеу үшін тым баяу болды. Экзоскелеттің портативті болуы үшін қуат көзі жеткіліксіз болды, ал аяқ-қолдарды қозғалтатын электромеханикалық жетек бұлшықеттері «адамдық» түрде жұмыс істеу үшін тым әлсіз және көлемді болды. Соған қарамастан, бастама жасалды. Экзоскелет идеясы әскерилер үшін тым перспективалы болып шықты медициналық салаларонымен жай ғана ажырасу үшін.

Адам-машина

2000 жылдардың басында нағыз темір адам костюмін жасау ізденісі бір жерде жүре бастады.

DARPA, Пентагонның экзотикалық және озық технологияларға арналған инкубаторы кеңейту үшін экзоскелет жасау үшін 75 миллион долларлық бағдарламаны іске қосты. адам денесіжәне оның өнімділігі. DARPA талаптарының тізімі өте өршіл болды: агенттік жауынгерге бірнеше күн бойы шаршамай жүздеген килограмм жүкті тасымалдауға, әдетте екі операторды қажет ететін үлкен зеңбіректерді қолдауға және жараланған сарбазды алып кетуге мүмкіндік беретін көлікті қалайды. қажет болған жағдайда ұрыс алаңы. Бұл жағдайда автокөлік отқа төзімді болуы керек, сонымен қатар биіктікке секіру керек. Көпшілік бірден DARPA жоспарын жүзеге асыру мүмкін емес деп санады.

Бірақ бәрі емес.

Саркос - бұрын 80 тонналық механикалық динозаврды жасаған робот жасаушы Стив Джейкобсен басқарған. инновациялық жүйе, онда сенсорлар бұл сигналдарды клапандар жиынтығын басқару үшін пайдаланды, бұл өз кезегінде буындардағы жоғары қысымдағы гидравликаны реттеді. Механикалық қосылыстар адам бұлшықеттерін байланыстыратын сіңірлерге ұқсайтын кабельдер арқылы жалғанған цилиндрлерді жылжытты. Нәтижесінде адамды алып жәндікке ұқсататын эксперименталды экзоскелет XOS дүниеге келді. Ақырында Саркосты Raytheon сатып алды, ол бес жылдан кейін костюмнің екінші буынын енгізуді жалғастырды.

XOS 2 экзоскелетінің жұртшылықты қатты толқытқаны сонша, Time журналы оны 2010 жылдың үздік 5 тізіміне енгізді.

Сонымен қатар, Berkeley Bionics сияқты басқа компаниялар экзоскелет практикалық болуы үшін жеткілікті ұзақ жұмыс істеуі үшін жасанды протездеу қажет энергия мөлшерін азайтуға тырысты. 2000 жылдардағы бір жоба, Адам жүк тасымалдаушысы (HULC) бір зарядта 20 сағатқа дейін жұмыс істей алады. Прогресс бірте-бірте алға жылжыды.

Экзоскелет HAL

Онжылдықтың аяғында жапондық Cyberdyne компаниясы дизайнында одан да керемет HAL деп аталатын роботтық костюм жасап шығарды. Адам операторының бұлшықет жиырылуына сенудің орнына, HAL оператордың миынан электр сигналдарын оқитын сенсорларға жұмыс істеді. Теориялық тұрғыдан алғанда, HAL-5 негізіндегі экзоскелет пайдаланушыға бір бұлшықетті қозғалтпай-ақ ойлану арқылы қалаған нәрсені жасауға мүмкіндік береді. Бірақ әзірге бұл экзоскелеттер болашақтың жобасы. Және олардың өз проблемалары бар. Мысалы, осы уақытқа дейін тек бірнеше экзоскелеттер қоғамдық пайдалануға рұқсат етілген. Қалғандары әлі сынақтан өтуде.

Даму проблемалары

2010 жылға қарай экзоскелеттерді жасау бойынша DARPA жобасы белгілі нәтижелерге әкелді. Қазіргі уақытта салмағы 20 келіге дейінгі жетілдірілген экзоскелет жүйелері оператордың ешбір күшінсіз 100 келіге дейінгі пайдалы жүкті көтере алады. Сонымен қатар, соңғы үлгідегі экзоскелеттер кеңселік принтерге қарағанда үнсіз, 16 км/сағ жылдамдықпен қозғала алады, скваттарды орындап, секіре алады.

Жақында қорғаныс мердігерлерінің бірі Lockheed Martin ауыр жүк көтеруге арналған өзінің экзоскелетін таныстырды. Кеме жөндеу зауытының жұмысшыларына арналған «пассивті экзоскелет» деп аталатын жүкті жай ғана жердегі экзоскелеттің аяқтарына тасымалдайды.

Заманауи экзоскелеттердің 60-шы жылдары жасалғандардан айырмашылығы олар сенсорлармен және GPS қабылдағыштармен жабдықталған. Осылайша, әскери мақсаттағы пайдалану үлесін одан әрі арттыру. Сарбаздар мұндай экзоскелеттерді пайдалана отырып, нақты геопозициядан бастап қосымша супер державаларға дейін көптеген артықшылықтарға қол жеткізе алады. DARPA сонымен қатар жүрек және тыныс алу мүшелерінің денсаулығын бақылау үшін экзоскелеттерде қолдануға болатын автоматтандырылған маталарды әзірлеуде.

Егер американдық индустрия осы жолмен жүре берсе, онда жақын арада «жылдамырақ, жоғарырақ, күштірек» қозғалып қана қоймай, сонымен қатар қосымша бірнеше жүздеген пайдалы жүктерді көтере алатын көліктер пайда болады. Дегенмен, нақты болғанға дейін кем дегенде бірнеше жыл өтеді » темір адамдар«соғыс алаңына кіреді.

Әдеттегідей, әскери агенттіктердің әзірлемелері (мысалы, Интернет) үлкен пайда әкелуі мүмкін. Бейбіт уақыт, өйткені технология ақырында пайда болады және адамдарға көмектеседі. Толық немесе ішінара салдан зардап шегетін жұлын жарақаттары мен бұлшықет атрофиясы бар адамдар қанағаттанарлық өмір сүре алады. Мысалы, Berkeley Bionics компаниясы адамға ұзақ уақыт жүруге, отыруға немесе жай тұруға мүмкіндік беретін аккумулятормен жұмыс істейтін экзоскелет eLegs сынап жатыр.

Бір нәрсе анық: экзоскелеттердің қарқынды даму процесі осы ғасырдың басында басталды (оны екінші толқын деп атаймыз) және оның қалай аяқталатыны өте жақын арада белгілі болады. Технологиялар ешқашан бір орында тұрмайды, егер инженерлер бір нәрсені қолға алса, оны логикалық қорытындыға әкеледі.

έξω - сыртқы және σκελετος - қаңқа) - сыртқы жақтаудың арқасында адамның күшін арттыруға арналған құрылғы.

Экзоскелет қозғалыс кезінде күш-жігерді пропорционалды арттыру үшін адам биомеханикасын бақылайды. Ашық баспасөз хабарламаларына сәйкес, қазіргі уақытта Жапония мен АҚШ-та нақты жұмыс үлгілері жасалған. Экзоскелет ғарыштық костюмге біріктірілуі мүмкін.

Оқиға

Алғашқы экзоскелет 60-шы жылдары General Electric және Америка Құрама Штаттарының әскерилері бірлесіп әзірледі және Хардиман деп аталды. Ол 4,5 кг көтеру күшімен 110 кг көтере алды. Дегенмен, оның салмағы 680 кг болатын маңызды болғандықтан, бұл мүмкін болмады. Жоба сәтті болмады. Толық экзоскелетті пайдалануға кез келген әрекет қарқынды бақыланбайтын қозғалысқа әкелді, нәтижесінде ол ешқашан ішіндегі адаммен тексерілмейді. Кейінгі зерттеулер бір қолға бағытталған. Ол 340 келіні көтеруі керек болса да, оның салмағы бір тоннаның төрттен үш бөлігін құрады, бұл оның көтеру қабілетінен екі есе көп. Жұмыс істеу үшін барлық компоненттерді жинамай, Hardiman жобасының практикалық қолданылуы шектеулі болды.

Даму бағыттары

Дамудың негізгі бағыты - экзоскелеттерді әскери қолдану. Мақсат - танктің атыс күші мен қару-жарағын, адамның ұтқырлығы мен жылдамдығын біріктіретін және экзоскелетті пайдаланатын адамның күшін айтарлықтай арттыратын қару-жарақ жасау.

Экзоскелеттерді қолданудың тағы бір ықтимал саласы жарақат алған адамдарға және мүгедектерге, жасына байланысты тірек-қимыл аппаратында проблемалары бар қарт адамдарға көмек көрсету болып табылады.

Экзоскелеттердің модификациялары, сондай-ақ олардың жеке үлгілері құлаған ғимараттардың үйінділерін тазалау кезінде құтқарушыларға айтарлықтай көмек көрсете алады. Бұл жағдайда экзоскелет құтқарушыны құлаған қоқыстан қорғай алады.

Қазіргі уақытта толыққанды экзоскелеттердің құрылысын бастауға үлкен кедергі машинаның ұзақ уақыт бойы автономды жұмыс істеуіне мүмкіндік беретін қолайлы энергия көздерінің болмауы болып табылады.

Бұқаралық мәдениетте

• «C&C: Red alert 3» ойынында барлық 3 жақтың экзоскелеттері бар. КСРО үшін бұл Tesla ДК операторының костюмі, Альянс үшін бұл Крио (Хроно) - легионер костюмі, ал Империя үшін - жауынгерлік періштелердің костюмі. Серияның алдыңғы бөліктерінде экзоскелеттер де жиі кеңінен қолданылады.
• Экзоскелетпен қару-жарақ ұғымы алғаш рет «Том Свифт және оның реактивті теңізі» романында сипатталған. Ағылшын), 1954 жылы жарияланған.
• И.А.Ефремовтың «Андромеда тұмандығы» (1957) романында жұлдызды экспедициялар ауырлық күшінің жоғарылауы жағдайында қозғалу үшін скафандрдың үстіне киетін электромеханикалық «секіргіш қаңқаларды» пайдаланды.
• Роберт Хайнлейннің «Жұлдызды кеме әскерлері» (1959) романының кейіпкерлері әртүрлі қару-жарақпен және басқа да жабдықтармен жабдықталған кіріктірілген зымыран қозғалтқыштары арқылы жүгіруге және үлкен биіктікке секіруге мүмкіндік беретін біріктірілген экзоскелеттері бар брондалған жауынгерлік костюмдерді пайдаланады.
• Станислав Лемнің «Фиаско» (1987) романында ұшқыш Ангус Парвис жоғалған адамдар тобын іздейді, оның ішінде Лемнің тұрақты кейіпкерлерінің бірі, ұшқыш Пиркс бар. Іздеу үшін Парвис алып гуманоидты экзоскелет («үлкен жаяу жүргінші») – Дигляторды пайдаланады.
• Warhammer 40 000 ғаламшарында экзоскелеттерді (дәлірек айтқанда, теориялық тұрғыдан оларға тең келетін күшті қару-жарақтарды) ғарыштық теңіз жаяу әскерлерінің жауынгер ағалары, сондай-ақ шайқас апалылары пайдаланады. Ал Тау империясының әскерлері экзоскелеттердің қатарын пайдаланады. Барлау XV15, XV25, камуфляж өрістері бар, реактивті қозғалтқыштармен және қару-жарақтың кең спектрімен жабдықталған XV8 «Кризис» соққысы, XV88 «Broadside» отты қолдау экзоскелеттері (шын мәнінде өлшемі (биіктігі 3 метр) және болуына байланысты). XV8 «Кризис» кабинасы мен XV88 «Broadside» экзоскелеттері деп санауға болмайды, дегенмен олар XV15 және XV25 «жауынгерлік киімімен» бірдей атқа ие), қуатты қарулармен және эксперименттік XV22 командалық экзоскелетпен жабдықталған.
• StarCraft әлемінде терран жаяу сарбаздары (сонымен қатар Протосс жауынгерлері) экзоскелеттерді киеді.
• Fallout сериясындағы ойындар әлемінде сіз «қуатты броньды» да пайдалана аласыз, бұл броньды қуаттандыру үшін миниатюралық ядролық реактор қолданылады. Бұл кейіпкердің қорғаныс класын және оның күшін арттырады.
• «Үнсіз дауыл операциясы» және «Үнсіз дауыл операциясы: күзетшілер» ойындары Екінші дүниежүзілік соғыстың балама тарихына негізделген, мұнда «Panzerklein» жауынгерлік экзоскелеттері (неміс тілінде бұрмаланған) сол елдердің іс жүзінде бар қаруларының қатарына кіреді. жылдар. шағын цистерналар), әртүрлі қару-жарақтарды алып жүруге қабілетті (ШКАС авиациялық зеңбірек, танкке қарсы зеңбірек және т.б.).
• «Эхо взвод» анимациялық сериясында әскери техниканың негізгі түрі – негізінен экзоскелеттер болып табылатын эхо ұшақтар.
• Экзоскелет идеясы S.T.A.L.K.E.R. компьютерлік ойынында қолданылады. ", оның "S.T.A.L.K.E.R.: Ашық аспан" преквелі және "S.T.A.L.K.E.R.: Припят қоңырауы" жалғасы. Сыртқы жақтау сізге көбірек заттарды тасымалдауға мүмкіндік береді, қосымша бронь физикалық зақымданудан қосымша қорғауды қамтамасыз етеді, бірақ құрылымның ауырлығы мен көлемділігіне байланысты жылдам жүгіру мүмкін болмайды. Дегенмен, тиісті жақсарту арқылы жүгіру мүмкін болады.
• Marvel комикстерінің кейіпкері «Темір адам» өзі ойлап тапқан миниатюралық реактор негізінде экзоскелеттер сериясын жасайды. Бұл экзоскелеттер ұшуға қабілетті және әртүрлі қару-жарақпен және құрылғылармен жабдықталған.
• «Кобра лақтыру» фильмінде (ағыл. Г.И. Джо: Кобраның пайда болуы) басты кейіпкерлер экзоскелеттерді пайдаланады («Кризис» ойынында ұсынылғандармен бірдей).
• «No9 аудан» фильмінде басты кейіпкер қуғын-сүргіннен құтылып, бөтен экзоскелетті пайдаланады, дегенмен мұндай жабдықты оператормен өзара әрекеттесу сипаты бойынша жеңіл салмақты ақыл-ой басқаратын танкке теңестіруге болады.
• «Кризис» ойынында және оның жалғасында арнайы жасақ экзоскелеттерде киінген (жұмыс принципі сәл басқаша: механикалық күшейткіштер бар, бірақ кәдімгі дене броньының орнына нанотехнологиялық құрыш қолданылады). Олар күшті, көрінбейтін болу мүмкіндігін арттырды, сондай-ақ адамның күші мен жылдамдығын бірнеше есе арттыратын бірқатар ынталандырушы қоспаларға ие. Экзоскелет костюмінің функционалдығын пайдалану «Кризис» компьютерлік ойынындағы ойын механикасының негізгі элементі болып табылады.
• «8-бөлім» ойынында сарбаздар (8-сектордың жауынгері немесе бүлікші ретінде ойнағанына қарамастан) экзоскелеттерде киінген. Олар күш-қуат, жылдамдықты арттырды, бірнеше метрге дейін ұшуға және кез келген жабдықты (танктерді, зеңбіректерді, роботтарды) пайдалану мүмкіндігіне ие болды.
• «Chaser» компьютерлік ойынында толығымен экзоскелетте орындалатын миссия бар. Ойында бұл өте көлемді және баяу дизайн, ол қуатты қаруды - пулемет пен гранатометті алып жүруімен өтеледі. Әскери операцияларды жүргізуден басқа, экзоскелет басқа ештеңеге арналмаған - екі «қару» да мылтыққа арналған тіректер. Бір қызығы, акция Марста өтеді.
• «Хало» ойынының ғаламында басты кейіпкер Мастер Чиф (Джон-117) Mjolnir экзоскелетінде киінді, ол да скафандр болды.
• «Бәс жауынгерге» ойын сериясында экзоскелет негізгі жауынгерлік бөлімшелердің бірі болды.
• Metal Gear Solid-де экзоскелетті Грей Фокс пайдаланады.
• Фильмдерде «Матрица. Қайта жүктелді» және «Матрица. Революция» адамдары Зеонды қорғау үшін APU (Бронды персонал бөлімдері) экзоскелеттерін пайдаланады.
• «Аватар» фильмінде экзоскелеттер әскери мақсатта да қолданылады.
• Шетелдіктер фильмінде лейтенант Эллен Рипли бөтен анаға қарсы соңғы шайқаста экзоскелет жүктегішті пайдаланады.
• «Жат планеталық жыртқышқа қарсы» ойынында жер әскерлері «Алиса» жауынгерлік экзоскелетін пайдаланады.
• Total Influence онлайн ойынында жалдамалылар Tank Armor және FEA (Female Exo Armor) экзоскелеттерін пайдаланады.
• Killzone 3 ойынында миссиялардың бірі кіріктірілген қару-жарақ пен реактивті ұшағы бар экзоскелет арқылы орындалады.
• Vanquish ойынында басты кейіпкер реактивті үдеткішпен және уақытты кеңейту жүйесімен жабдықталған экзоскелет киеді.
• Фильмде «Шпион балалар. Әлемдегі барлық уақытта» басты кейіпкер физикалық күш-қуатты арттыру үшін қолданылатын «балға қолдарын» және «қолды соғуды» пайдаланады.
• Сергей Тармашевтың «Ежелгі» сериясының кітаптарында Достастық ғарыштық экзоскелеттерді жауынгер ретінде пайдаланады. (100 Титан экзоскелеттері Immutable класындағы кемелердің бортында).
• Компьютерлік ойында F.E.A.R. 3, кейбір тарауларда брондалған роботты пайдалану мүмкіндігі бар, ол экзоскелет.
• Chrome компьютерлік ойынында барлық сарбаздар экзоскелетпен жабдықталған.
• Red Faction: Armageddon компьютерлік ойынында басты кейіпкер ауыр пулемет пен зымыран тасығышпен жабдықталған және сол «қолымен» соққы беруге қабілетті L.E.O. экзоскелетін басқара алады.
• Mass Effect 3 компьютерлік ойынында экзоскелет болып табылатын Атлас жауынгерлік роботтары пайдаланылады, ал капитан Шепардтың сауыты ішінара экзоскелет болып табылады (адреналин модулінде құрастыру мүмкіндігі, күшті арттыратын модуль және т.
• Parkan және Parkan 2 компьютерлік ойындарында экзоскелеттер жауынгерлік киімдерде қолданылады.

да қараңыз

Ескертпелер

Сілтемелер

• [email protected]: Америкалықтар конвейерге жаяу әскердің экзоскелеттерін қоюға дайын
• Киілетін қуат көмекшісі костюмі
• Ирландия On-line: Арбаға таңылған жапон адам робот костюміне ұқсайды (ағылшынша)
• Нағыз темір адамды құру
• Пентагон супер костюмдер әзірлемек
• inventors.about.com - Экзоскелет (ағылшынша)
• LIFESUIT роботты экзоскелет

Фильмография

• «Ғылыми тұрғыдан. Мені супермен ет» Жалаңаш ғылым. Мені суперадам ет ) — 2010 жылы National Geographic шығарған ғылыми-көпшілік фильм.

Викимедиа қоры. 2010.

Экзоскелеттер адамның күшін арттырып қана қоймайды немесе оны одан да жаман қорғай алмайды күшті құрыш. Осы металл конструкциялардың арқасында қарапайым адам марафонды тыныссыз жүгіре алады немесе 300 метр тереңдікке сүңгій алады. Экзоскелеттер тіпті сал ауруына шалдыққан адамдарға жүру мүмкіндігін беруде. Экзоскелет дегеніміз не?

Бұл қуат көзі мен биіктігі 2-2,5 метрге дейінгі металл жақтау бағдарламалық қамтамасыз ету. Адамдар әлі күнге дейін Iron Man сияқты ұшпайды, тек электрмен жабдықтау проблемаларына байланысты - әзірлеушілер әлі жеткілікті жеңіл және күшті нұсқаны таба алмады. Болашақта ғылым майталмандары үміт артады сымсыз жіберуэнергия, бірақ бұл идея әлі жүзеге асырылған жоқ.

Біз экзоскелеттерді үнемі пайдалана алмауымыз мүмкін, бірақ бірнеше сағат бойы өзін Тони Старк сияқты сезіну әбден мүмкін. Біз сізге әртүрлі мамандық иелеріне, сондай-ақ әртүрлі аурулардан зардап шегетін адамдарға көмектесетін экзоскелеттердің он үлгісі туралы айтып береміз.

Activelink Power Loader

«Инопланетанттар» культтік фильміндегі робот жүк көтергіші есіңізде ме? Бұл экзоскелет оның атымен аталған. Оны жапондық Panasonic компаниясының еншілес кәсіпорны Activelink әзірлеген. Өндіруші Power Loader көмегімен тіпті бала бір қолымен салмағы 30 кг жүкті көтере алатынына уәде береді.

Датчиктерді пайдалана отырып, пайдаланушы күш қолданған кезде экзоскелет «сезеді» және 18 электромагниттік қозғалтқыш барлық жұмысты бірден алады. Құрылғының салмағы 230 келі, бірақ сіз оны тіпті сезбейсіз: аяқтың айналасындағы шеңбердің арқасында алюминий құрылымы өзін ұстайды және пайдаланушыға қысым жасамайды.

Бұл әскери экзоскелеттердің тұтас желісі - қазіргі уақытта үшінші ұрпақ әзірленуде. Құрылымның салмағы небәрі 80 кг, бірақ иесіне салмағы 90 кг-ға дейінгі жүктерді иілусіз көтеруге мүмкіндік береді.

Өкінішке орай, XOS 2 сыртқы қуат көзіне байланған, сондықтан оны шайқаста пайдаланудың қажеті жоқ: қуат кабелі зақымдалады және экзоскелет металл сынықтарына айналады. Жасаушылар қуат мәселесін мүмкіндігінше тезірек шешуге тырысады, мүмкін XOS 3 кірістірілген батареяларға ауысады.

Міне, тағы бір американдық әскери экзоскелет. Құрыштан мүлдем айырылған алдыңғы үлгіден айырмашылығы, TALOS сарбаздың қалқанына айналуға арналған. Әрине, толық осалсыздық туралы айту әлі ерте, бірақ экзоскелеттің сауыттары снарядтар мен оқтардан қорғай алады, ал 45 килограмм техникамен ұрыс алаңында қозғалу мүмкіндігі жақсы қосымша.

Жүйе иесіне қамқорлық жасайды: көптеген сенсорлар сарбаздың физикалық жағдайын бақылайды. Егер ол жарақат алса, үрлемелі манжеттер қан кетуді автоматты түрде тоқтатады. TALOS-тың толық сипаттамалары жіктеледі - сонымен қатар, осы кезеңде тек прототиптер дайын. Соңғы үлгі 2018 жылға қарай Америка Құрама Штаттарының армиясында қызмет етеді.

Жоқ, бұл модель адамды жасыл монстрға айналдырмайды, бірақ ол сізге 140 келі салмақты көтеруге мүмкіндік береді. Бұл жағдайда, сіз жүкті арқаңызда ұстасаңыз да, жүйе салмақты автоматты түрде таратады.

HULC, aka Human Universal Load Carrier, литий полимерлі батареяларда жұмыс істейді. Толық зарядтау, Lockheed Martin және Berkeley Bionics өндірушілерінің айтуынша, 72 сағат жұмыс істейді. Экзоскелеттің бұл түрі Америка Құрама Штаттарымен қызметке бірінші болып енуі әбден мүмкін.

Jetpack

45 кг жабдықпен 4 минутта мильді (1,6 км) жүгіру керек пе? Жаңа өнім Defence Advanced Defence Agency қаржыландырады ғылыми жобаларАҚШ (DARPA) – Jetpack – оны шынайы етеді. Әлбетте, туралы айтып отырмызоқытылған сарбаздар туралы: қарапайым адам мұндай жылдамдыққа жете алмайды, бірақ даму әскери қажеттіліктерге де бағытталған.

Бір қызығы, экзоскелет иесінің зақымдануын мойындайды. Егер сарбаз тізесін жарақаттаса, жүйе бұл жерде қолдауды автоматты түрде арттырады, сондықтан адам оны тіпті байқамайды. Әрине, сынықтың орнын толтыру мүмкін емес, бірақ бұл жағдайда да Jetpack нағыз құтқарушы болып шығады: егер сіз жетпесе де, медициналық пунктке жетуге әбден болады. оның көмегімен.

Жұмсақ Exosuit

Экзоскелет әрқашан металл таулары бола бермейді. Кем дегенде, Гарвард университетінің (АҚШ) Вейс институтының термикалық іш киім сияқты киім астына киюге болатын экзоскелеттің прототипін жасаған қызметкерлері осылай ойлайды. DARPA жобаға қызығушылық танытып, 2,9 миллион долларға келісім-шартқа отырды.

Soft Exosuit сенсорлары бар функционалды матадан жасалады. Мұндай экзоскелет қозғалыстарға кедергі жасамайды, бірақ адамның қозғалысын қатты құрылымға қарағанда жақсы талдай алады. Әзірлеушілер ұрыс жағдайында тірек-қимыл аппараты жарақаттарының алдын алуға бағытталған, бірақ Soft Exosuit-тің қосымшалары да бар. бейбіт өмір: бұл спортшыларға жаттығу кезінде, ал мүгедектер мен қарт адамдарға күнделікті іс-әрекетте көмектеседі.

Power Loader сияқты бұл экзоскелет Жапонияда жасалған. Оның толық атауы - гибридті көмекші аяқ. Құрылғыны алғаш рет 1997 жылы Cyberdine Inc ұсынған, ал қазір бірқатар прототиптерден кейін екі модель қолданылуда: HAL 3 (қалпына келтіру) қозғалтқыш функциясыаяқтар) және HAL 5 (қолды, аяқты және денені қалпына келтіру).

2013 жылдан бері HAL созылмалы бұлшықеттері бар науқастарды оңалту үшін 130-дан астам жапондық клиникаларды қабылдады. жүйке жүйелері. Сол жылы HAL-ға Еуропада пайдалану сертификаты берілді. Бір қызығы, экзоскелетті жалға алуға болады – Жапонияда HAL 5 үшін ай сайынғы төлем шамамен 17 мың долларды құрайды.

Мобильді костюм

Тағы бір жапон өнертабысы. Бұл экзоскелет, скафандр сияқты, Фукусима АЭС-індегі апаттың салдарын жою үшін жасалған.

Ол бұрын айтылған HAL негізінде жасалған, бірақ оның функциялары мүлдем басқаша. Мобильді костюм мотор қабілеттерін қалпына келтірмейді, бірақ адамның күшін арттырады және оны сәулеленуден және қызып кетуден қорғайды.

«ExoAtlet»

Тағы да медициналық модель, бірақ бұл жолы Ресейде жасалған. Ол сал ауруына шалдыққан адамдарға арбаны тастап, өз бетінше жүруге мүмкіндік береді. Әзірлеушілердің айтуынша, ExoAtlet пациенттерді медициналық және әлеуметтік оңалтуға арналған.

Осы айда науқастарға механизмнің алғашқы сынақтары басталады. Тірек-қимыл аппараты бұзылған 700 үміткердің ішінен ExoAtlet бойынша 30 сағаттық оқу курсын қамтитын клиникалық сынаққа қатысушылар таңдалды. Осыдан кейін үлгіні медициналық мекемелерге жеткізу мәселесі шешілетін болады.

Титан қолы

2013 жылы Пенсильвания университетінің студенттері Титан қолын ойлап тапқаны үшін Джейсон Дайсон сыйлығын алды. Ол тек қолды нығайтады, ал құрылымның негізі жүктемені бөлетін рюкзакта. Бұл экзоскелет арқылы кез келген адам 18 келі жүкті салмағы жоқ сияқты көтере алады.

Бұл модель көп мақсатты: оны ауыр жүкті көтеруді қажет ететін өндірісте, қолдың моторлық функциясы бұзылған адамдар немесе жарақаттар мен операциялардан кейін қалпына келтіру кезінде қолдануға болады. Бірақ Titan Arm-дың басты артықшылығы, соның арқасында төрешілер бұл дамуды бірінші орынға берді, оның салыстырмалы түрде төмен өндіріс шығындары. Құрылғыны шамамен 10 мың долларға сатып алуға болады. Салыстыру үшін: орташа құныалдыңғы тоғыз модель 90 мың долларды құрайды. Қазіргі уақытта экзоскелет бірқатар клиникалық сынақтардан өтуде, сатылымның басталуы әлі жарияланған жоқ.