Често во филмовите и игрите гледаме костими во кои се појавуваат популарни ликови. Понекогаш се прашувате зошто таква опрема не е достапна во вистински живот. Всушност, тие постојат, и постојат веќе неколку години. Навистина? Тоа се специјални уреди наречени егзоскелети. Ајде да ги проучуваме подетално во оваа статија. За жал, секоја година станува се повеќе и повеќе повеќе луѓекои имаат ограничена подвижност. Освен тоа, ваквите проблеми не се ограничени само на постарите луѓе. И возрасните и децата можат да се соочат со такви тешкотии.
Во овој поглед, научниците развија егзоскелети. Тие му помагаат на човекот да се движи со тоа што помагаат да се зголеми мускулната сила на лицето, а истовремено да се намали потрошувачката на енергија. Во суштина, ваквите рамки им помагаат на луѓето да се движат на земја, не само хоризонтално, туку и вертикално. Но, тие не треба веднаш да се класифицираат како цивили. Всушност, таквите скелети се користат и во војската, и тоа многу поактивно. Доста често, војниците треба да се соочат со проблеми кога треба да носат многу тешки товари, да се искачуваат на високи планини со целосна опрема. Се разбира, таквата опрема е скапа, но секоја година трошоците се намалуваат, а со тоа и тежината на рамката.
Според научниците, до 2015 година ќе се произведуваат универзални егзоскелети кои ќе бидат опремени со системи за заштита, моќни вградени батерии, лесни рамки и флексибилни системски поставки. На крајот на краиштата, секој уред мора да биде универзален за да може да се прилагоди за да одговара на секое лице. Се разбира, денес има голем број наслучувања, од кои повеќето се веќе комерцијално достапни. Но, не секој човек може да си дозволи таков уред, а поголемиот дел од населението дури и не знае за тоа. Од воена гледна точка, ситуацијата е многу поедноставна. Министерството во секоја земја финансира слични проекти, така што секој ден научниците се се поблиску до создавањето универзални егзоскелети.
Можеби наскоро ќе можеме повторно да застанеме на нозе повеќетолуѓе кои моментално немаат можност да се движат. Можеме само да се надеваме. Егзоскелетите постојано се подобруваат и усовршуваат. Покрај тоа, секоја година се одржуваат конференции на кои се презентираат прототипови на случувања од секоја земја. ВО последните годининајактивните и најпродуктивните уреди припаѓаат на Јапонија. Оваа земја беше една од првите што разви роботи, вештачка интелигенција. Подоцна, овој вид на активност непречено премина во егзоскелети.

Егзоскелетите не само што можат да ја зголемат човечката сила или да го заштитат не полошо моќен оклоп. Благодарение на овие метални конструкции, обичен човек може да трча маратон без да остане без здив или да нурне на длабочина од 300 метри. Егзоскелетите дури им даваат на парализираните луѓе способност да одат. Што е егзоскелет?

Ова е метална рамка висока до 2-2,5 метри со извор на енергија и софтвер. Луѓето сè уште не летаат како Iron Man, само поради проблеми со напојувањето - програмерите сè уште не нашле доволно лесна и моќна опција. Во иднина, светилистите на науката се надеваат на безжичен преносенергија, но оваа идеја сè уште не е реализирана.

Можеби нема да можеме постојано да користиме егзоскелети, но сосема е можно да се чувствуваме како Тони Старк неколку часа. Ќе ви кажеме за десет модели на егзоскелети кои им помагаат на луѓето од различни професии, како и на оние кои страдаат од различни болести.

Activelink Power Loader

Се сеќавате на роботскиот виљушкар од култниот филм „Вонземјани“? Овој егзоскелет е именуван по него. Развиен е од Activelink, подружница на јапонскиот Panasonic. Производителот ветува дека со помош на Power Loader дури и дете ќе може со една рака да подигне товар тежок 30 kg.

Со помош на сензори, егзоскелетот „чувствува“ кога корисникот применува сила, а 18 електромагнетни мотори веднаш ја преземаат целата работа. Уредот тежи 230 килограми, но нема ни да го почувствувате: благодарение на обемот околу нозете, алуминиумската структура се потпира и не врши притисок врз корисникот.

Ова е цела линија на воени егзоскелети - третата генерација е моментално во развој. Структурата тежи само 80 кг, но му овозможува на сопственикот да крева товари со тежина до 90 кг без навивање.

За жал, XOS 2 е врзан за надворешен извор на енергија, така што нема смисла да се користи во битка: кабелот за напојување ќе се оштети, а егзоскелетот ќе се претвори во куп старо железо. Креаторите се обидуваат да го решат проблемот со напојувањето што е можно поскоро, а можеби и XOS 3 ќе се префрли на вградени батерии.

И еве уште еден американски воен егзоскелет. За разлика од претходниот модел, кој беше целосно лишен од оклоп, TALOS е дизајниран да стане штит за војник. Се разбира, рано е да се зборува за целосна неранливост, но оклопот на егзоскелетот е способен да заштити од шрапнели и куршуми, а способноста да се движи околу бојното поле со опрема од 45 килограми е убав додаток.

Системот ќе се грижи за сопственикот: многу сензори ја следат физичката состојба на војникот. Ако е повреден, манжетните на надувување автоматски ќе го запрат крварењето. Целосни спецификации TALOS се класифицирани - исто така на на оваа бинаГотови се само прототипите. Конечниот модел ќе влезе во служба во Армијата на Соединетите Држави до 2018 година.

Не, овој модел нема да го претвори човекот во зелено чудовиште, но ќе ви овозможи да носите 140 килограми. Во овој случај, системот автоматски ќе ја дистрибуира тежината, дури и ако го држите товарот зад грб.

HULC, познат како Human Universal Load Carrier, работи на литиум полимерни батерии. Целосното полнење, според производителите, Lockheed Martin и Berkeley Bionics, ќе трае 72 часа работа. Сосема е можно овој тип на егзоскелет да биде првиот што ќе влезе во служба со САД.

Џетпак

Истрчајте една милја (1,6 km) за 4 минути со 45 kg опрема? Нов производ финансиран од Defense Advanced Defense Agency истражувачки проектиСАД (ДАРПА) – Jetpack – го прави реално. Се разбира, станува збор за обучени војници: обичен човек нема да постигне таква брзина, но развојот е насочен и кон воените потреби.

Вреди да се одбележи дека егзоскелетот препознава штета што може да ја добие сопственикот. Ако војник го повреди коленото, системот автоматски ќе ја зголеми поддршката на ова место, така што лицето нема ни да го забележи. Се разбира, нема да биде можно да се компензира за фрактурата, но дури и во овој случај, Jetpack ќе испадне вистински спасител: дури и ако не стигнете таму, сосема е можно да стигнете до медицинската станица со негова помош.

Мека Exossuit

Егзоскелетите не се секогаш планина од метал. Барем така мислат вработените во Институтот Вајс на Универзитетот Харвард (САД), кои создадоа прототип на егзоскелет што може да се носи под облеката, како термална долна облека. DARPA веќе се заинтересира за проектот и потпиша договор за 2,9 милиони долари.

Soft Exosuit ќе биде изработен од функционална ткаенина обложена со сензори. Таквиот егзоскелет нема да ги попречува движењата, но ќе може подобро да ги анализира човечките движења од цврстата структура. Програмерите се фокусирани на спречување на мускулно-скелетни повреди во борбени средини, но Soft Exosuit има апликации и во мирен живот: ќе им помогне на спортистите за време на тренинзите, а на хендикепираните и на постарите лица - во секојдневните активности.

Како и Power Loader, овој егзоскелет е развиен во Јапонија. Неговото целосно име е Hybrid Assistive Limb. Уредот првпат беше претставен во 1997 година од Cyberdine Inc, а сега, по серија прототипови, се користат два модели: HAL 3 (реставрација на моторната функција на нозете) и HAL 5 (реставрација на рацете, нозете и торзото. ).

Од 2013 година, HAL има усвоено повеќе од 130 јапонски клиники за рехабилитација на пациенти со хронични мускули и нервните системи. Истата година, на HAL му е издаден сертификат за употреба во Европа. Вреди да се одбележи дека егзоскелетот може да се изнајмува - во Јапонија месечната претплата за HAL 5 е околу 17 илјади долари.

Мобилен костум

Уште еден јапонски изум. Овој егзоскелет, повеќе како вселенски костим, е создаден за да се елиминираат последиците од несреќата во нуклеарната централа Фукушима.

Се базира на веќе споменатиот HAL, но неговите функции се сосема различни. Мобилното одело не ги обновува моторните способности, туку ја зголемува силата на човекот и го штити од зрачење и прегревање.

„ЕгзоАтлет“

Повторно медицински модел, но овој пат направен во Русија. Тоа ќе им овозможи на парализираните луѓе да одбијат инвалидска количкаи да одиме самостојно. Според програмерите, ExoAtlet е наменет и за медицинска и за социјална рехабилитација на пациентите.

Првите тестови на механизмот на пациенти ќе почнат овој месец. Од 700 кандидати со мускулно-скелетни нарушувања, учесниците беа избрани за клиничко испитување, кое вклучуваше 30-часовен курс за обука за ExoAtlet. По ова ќе се решава прашањето за доставување на моделот до медицинските установи.

Рам на Титан

Во 2013 година, студентите на Универзитетот во Пенсилванија ја добија наградата Џејсон Дајсон за нивниот изум, Титанската рака. Само ги зајакнува рацете, а основата на структурата е во ранецот, каде што се распределува товарот. Со овој егзоскелет секој може да крене товар од 18 килограми како ништо да не тежи.

Овој модел е повеќенаменски: може да се користи во производството каде што е потребно кревање тешки товари, од лица со нарушена моторна функција на рацете или за време на рехабилитација по повреди и операции. Но, главната предност на Titan Arm, благодарение на која судиите го дадоа првото место на овој развој, се неговите релативно ниски трошоци за производство. Уредот можете да го купите за околу 10 илјади долари. За споредба: просечната цена на претходните девет модели е 90 илјади долари. На овој моментЕгзоскелетот е подложен на голем број клинички испитувања; почетокот на продажбата сè уште не е објавен.

Па, кој од нас не сакаше постојано да ни стои на располагање одело? супер херој? На пример, тој ќе облече одело од истоимениот стрип на Марвел, „Iron Man“ и за неколку секунди ќе ја надмине брзината на звукот или со едната рака ќе ја преуреди куќата или, во екстремни случаи, ќе ја спаси Земјата од уништување. . „Фантастика, научна фантастика и соништа“, вие ја отфрлате. Но, овие соништа не се толку далеку колку што мислите. Некои од овие фантазии веќе можат да се преточат во реалност со помош на егзоскелет.

Што е егзоскелет?

Егзоскелетот (преведен од латински како „надворешен скелет“) е технички уред кој може да ги зголеми физичките способности на една личност благодарение на рамката. Главната задача на егзоскелетот е да го поддржи човечкото тело кога на него се нанесуваат оптоварувања, земајќи го „главното влијание“ врз себе.

Егзоскелет за луѓе со инвалидитет.

Како изгледа егзоскелетот?

Структурата на надворешниот скелет се состои од главна обвивка направена од јаглеродни влакна и дополнителни тубуларни структури за рацете и нозете. Има и модели кои повеќе потсетуваат на вселенски костум. Внатре во уредот има сензори за притисок, со чија помош се јавува контрола.

Патем, егзоскелетите не се толку нова работа. Назад во 1890 година, рускиот инженер Николај Јагн регистрираше неколку патенти во оваа насока. Според неговата идеја, надворешниот скелет требало да им го олесни одењето и трчањето на воениот персонал. Николај Фердинандович можеше да го земе предвид потенцијалот на неговиот костум во воените работи. Писателите на научна фантастика дадоа посебен придонес во понатамошниот развој. Современите модели секако отидоа напред во нивниот развој, но опсегот на примена остана практично непроменет: воени и медицински апликации.

Напредокот не спие: човекот го освојува вселената и морските длабочини, технологијата станува сè пософистицирана, но тој сè уште не е во состојба да го победи времето и сите болести. Многу луѓе ширум светот се соочуваат со проблемот на ограничена подвижност. Покрај тоа, ова се однесува не само на постарите луѓе, туку и на децата и возрасните. Егзоскелетот ја враќа способноста за движење на оние кои го изгубиле.

Во воените работи, „надворешниот скелет“ доби многу поголем развој. Егзоскелетите им помагаат на војниците да освојуваат високи планини, да носат товар и да ги заштитат војниците од удари и повреди. Најекономично развиени земјиактивно го финансираат развојот на егзоскелети. Јапонија беше особено успешна во ова, опремувајќи ги моделите со контролирани умови.

Иако модерни моделимногу полесни и поевтини од нивните прототипови, инженерите сè уште не успеале да ги решат сите проблеми.

1. Материјал. Научниците немаат на располагање многу материјали кои се погодни за основата на структурата. Челик и алуминиум се достапни, но не се погодни за долготрајна употреба. Алуминиумот акумулира замор, додека челикот има голема тежина, што доведува до намалување на ефективноста на „костимот“. Јаглеродните влакна се ефективни, но скапи.
2. Исхрана. Може да се користи како храна за егзоскелетот електрична мрежа(не најмобилната опција) или ранец со бензински мотор (незгодно, а исто така небезбедно во воените работи).
3. Контрола: Ненамерните или несаканите движења од страна на носителот често имаат катастрофални последици.

Само вчера, летот до Месечината беше сон на очајните писатели на научна фантастика, но денес астронаутите постојано го „постигнуваат невозможното“, неодамна користеа поштенски услуги за да комуницираат со роднините, а денес е доволно да се користи мобилен телефон. Вчерашната фикција, митовите и неверојатните идеи денес се претвораат во реалност. Модерните егзоскелети можеби се уште се далеку од функционалноста на оделото на Тони Старк, но кој знае, можеби утре тие ќе ни го олеснат животот.

Ако сте еден од оние кои со големо задоволство ги гледале сите делови од „Iron Man“, веројатно сте воодушевени од железниот костум што го облече Тони Старк пред битката со негативците. Се согласувам, би било убаво да се има таков костум. Покрај можноста да ве однесе секаде додека да трепнете, дури и за леб, тоа би го заштитило вашето тело од секакви оштетувања и би дало натчовечка сила.

Веројатно нема да ве изненади што наскоро полесна верзија на оделото на Iron Man ќе им овозможи на војниците да трчаат побрзо, да носат тешко оружјеи патуваат по груб терен. Во исто време, оделото ќе ги заштити од куршуми и бомби. Воените инженери и приватните компании работат на егзоскелети од 1960-тите, но само неодамнешниот напредок во електрониката и науката за материјали нè доведоа поблиску до реализација на оваа идеја од кога било досега.

Во 2010 година, американскиот одбранбен изведувач Raytheon демонстрираше експериментален егзоскелет наречен XOS 2 - во суштина роботски костим контролиран од човечкиот мозок - кој може да се подигне два до три пати поголема тежинаотколку личност, без никаков напор или надворешна помош. Друга компанија, Trek Aerospace, развива егзоскелет со вграден џет-пак кој може да лета со брзина од 112 km/h и да лебди неподвижен над земјата. Овие и ред други перспективни компании, вклучително и џинови како Локхид Мартин, секоја година го доближуваат костумот на Iron Man поблиску до реалноста.

Интервју со креаторот Руски егзоскелетСтаханов прочита.

ЕгзоскелетXOS 2 одРејтеон

Забележете дека не само војската ќе има корист од развојот на добар егзоскелет. Еден ден, луѓето со повреди на 'рбетниот мозок или дегенеративни болести кои ја ограничуваат подвижноста ќе можат лесно да се движат наоколу благодарение на надворешните костуми за рамка. Првите верзии на егзоскелети, како што е ReWalk од Argo Medical Technologies, веќе влегоа на пазарот и добија широко одобрение. Меѓутоа, во моментов, полето на егзоскелетите е сè уште во зародиш.

Каква револуција ветуваат идните егзоскелети дека ќе донесат на бојното поле? Кои технички пречки мора да ги надминат инженерите и дизајнерите за да ги направат егзоскелетите навистина практични за секојдневна употреба? Ајде да го сфатиме.

Историја на развојот на егзоскелетите

Воините ставаат оклоп на своите тела уште од памтивек, но првата идеја за тело со механички мускули се појавила во научна фантастикаво 1868 година, во еден од евтините романи на Едвард Силвестер Елис. Книгата „Човек на пареа од прериите“ опиша џин парна машина човечка форма, кој го придвижил својот пронаоѓач, брилијантниот Џони Брејнерд, со брзина од 96,5 km/h кога ловел бикови и Индијанци.

Но, ова е фантастично. Првиот вистински патент за егзоскелет го доби рускиот машински инженер Николај Јагн во 1890-тите во Америка. Дизајнерот, познат по својот развој, живеел во странство повеќе од 20 години и патентирал десетина идеи кои опишуваат егзоскелет кој им овозможува на војниците лесно да трчаат, да одат и да скокаат. Сепак, всушност, Јагн е познат само по создавањето на „Пријателот на Стокер“ - автоматски уред што снабдува вода со парни котли.

Егзоскелет патентиран од N. Yagn

До 1961 година, две години откако Marvel Comics излезе со Iron Man и Роберт Хајнлајн напиша „ Ѕвездени војници„Пентагон одлучи да направи свои егзодуси. Тој тргна да создаде „серво војник“, кој беше опишан како „човечка капсула опремена со волан и засилувачи“ што овозможуваше брзо и лесно движење на тешките предмети, како и заштита на носителот од куршуми, отровен гас, топлина и радијација. До средината на 1960-тите, инженерот од Универзитетот Корнел, Нил Мајсен, разви 15,8 килограми тежок егзоскелет кој може да се носи со рамка, наречен „супермен костум“ или „човечки засилувач“. Тоа му овозможи на корисникот да крене 453 килограми со секоја рака. Во исто време, General Electric разви сличен уред од 5,5 метри, таканаречен „педипулатор“, кој беше контролиран од оператор одвнатре.

И покрај овие многу интересни чекори, не беа успешни. Оделата се покажаа непрактични, но истражувањето продолжи. Во 1980-тите, научниците од лабораторијата во Лос Аламос создадоа дизајн за таканаречениот костум Питмен, егзоскелет за употреба од страна на американските војници. Сепак, концептот остана само на таблата за цртање. Оттогаш, светот забележа уште неколку случувања, но недостатокот на материјали и ограничувањата на енергијата не ни дозволија да видиме вистински костум"Железен човек"

Со години, производителите на егзоскелети беа спречени од границите на технологијата. Компјутерите беа премногу бавни за да ги обработат командите што ги напојуваа оделата. Немаше доволно напојување за да го направи егзоскелетот доволно пренослив, а електромеханичките мускули на актуаторот што ги придвижуваа екстремитетите беа едноставно премногу слаби и гломазни за да функционираат на „човечки“ начин. Сепак, беше направен почеток. Идејата за егзоскелет се покажа премногу ветувачка за војската и медицински областисамо да раскинеш со неа.

Човек-машина

Во раните 2000-ти, потрагата да се создаде вистински костум на Iron Man почна да стигнува некаде.

Агенција за одбрана ветувачки случувањаДАРПА, инкубаторот на Пентагон за егзотични и напредни технологии, започна програма вредна 75 милиони долари за создавање егзоскелет кој ќе го надополни човечкото тело и неговите перформанси. Списокот на барања на ДАРПА беше доста амбициозен: агенцијата сакаше возило што ќе му овозможи на војникот неуморно да носи стотици килограми товар со денови. големи пиштоли, за кои вообичаено се потребни двајца оператори, а ќе можат да носат и ранет војник, доколку е потребно, од бојното поле. Во овој случај, автомобилот мора да биде неранлив на оган, а исто така да скокне високо. Многумина веднаш го сметаа планот на DARPA за неизводлив.

Но, не сите.

Саркос - предводен од креаторот на роботи Стив Јакобсен, кој претходно создал механички диносаурус тежок 80 тони - дошол до иновациски систем, во кој сензорите ги користеле овие сигнали за да контролираат сет вентили, кои пак ја регулирале хидрауликата под висок притисок во зглобовите. Механичките зглобови поместувале цилиндри поврзани со кабли кои ги имитирале тетивите кои ги поврзуваат човечките мускули. Како резултат на тоа, се роди експерименталниот егзоскелет XOS, кој направи човек да изгледа како џиновски инсект. Саркос на крајот беше купен од Raytheon, кој го продолжи развојот за да ја претстави втората генерација на костум пет години подоцна.

Егзоскелетот XOS 2 ја возбуди јавноста толку многу што магазинот Тајм го вклучи во својата Топ 5 листа за 2010 година.

Во меѓувреме, други компании, како Беркли Бионикс, работеа на намалување на количината на енергија што ја бара вештачката протетика за да може егзоскелетот да функционира доволно долго за да биде практичен. Еден проект од 2000-тите, Human Load Carrier (HULC), може да работи до 20 часа со едно полнење. Напредокот одеше напред малку по малку.

Егзоскелет HAL

До крајот на деценијата, јапонската компанија Cyberdyne разви роботско одело наречено HAL, уште поневеројатно во неговиот дизајн. Наместо да се потпира на мускулните контракции на човечкиот оператор, HAL оперирал на сензори кои читаат електрични сигнали од мозокот на операторот. Теоретски, егзоскелетот базиран на HAL-5 може да му овозможи на корисникот да прави сè што сака само со размислување за тоа, без придвижување на ниту еден мускул. Но, засега овие егзоскелети се проект на иднината. И тие имаат свои проблеми. На пример, само неколку егзоскелети се одобрени за јавна употреба до денес. Останатите се уште се тестираат.

Развојни проблеми

До 2010 година, проектот ДАРПА за создавање егзоскелети доведе до одредени резултати. Во моментов, напредните егзоскелетни системи со тежина до 20 килограми можат да подигнат до 100 килограми носивост без практично никаков напор од операторот. Во исто време, најновите егзоскелети се потивки од канцелариски печатач, можат да се движат со брзина од 16 km/h, да вршат сквотови и да скокаат.

Не така одамна, еден од одбранбените изведувачи, Локхид Мартин, го претстави својот егзоскелет дизајниран за кревање тешки. Таканаречениот „пасивен егзоскелет“, дизајниран за работниците во бродоградилиштето, едноставно го пренесува товарот на нозете на егзоскелетот на земја.

Разликата помеѓу модерните егзоскелети и оние развиени во 60-тите е тоа што тие се опремени со сензори и GPS приемници. Така, дополнително подигање на влоговите за употреба во воена сфера. Војниците би можеле да добијат мноштво придобивки користејќи такви егзоскелети, од прецизно геопозиционирање до дополнителни суперсили. DARPA, исто така, развива автоматизирани ткаенини кои би можеле да се користат во егзоскелетите за следење на здравјето на срцето и дишењето.

Ако американската индустрија продолжи да се движи по овој пат, многу наскоро ќе има возила кои не само што ќе можат да се движат „побрзо, повисоко, посилно“, туку и да носат дополнителни неколку стотици товари. Сепак, ќе поминат уште најмалку неколку години пред вистинската “ железни луѓе„ќе влезе на бојното поле.

Како што често се случува, развојот на воените агенции (мислам, на пример, Интернет) може да биде од голема корист во Мирно време, бидејќи технологијата на крајот ќе излезе и ќе им помогне на луѓето. Страдајќи од целосна или делумна парализа, луѓето со повреди на 'рбетниот мозок и мускулна атрофија ќе можат да водат поисполнет живот. Berkeley Bionics, на пример, тестира eLegs, егзоскелет напојуван од батерии кој ќе му овозможи на човекот да оди, да седи или едноставно да стои долги временски периоди.

Едно е сигурно: процесот на брзиот развој на егзоскелетите започна на почетокот на овој век (да го наречеме втор бран), а како сето тоа завршува ќе стане познато многу, многу наскоро. Технологиите никогаш не застануваат, и ако инженерите преземаат нешто, го доведуваат до неговиот логичен заклучок.

Ново модерни технологииисполни нашите животи неверојатни пронајдоции гаџети. Секојдневно користиме апарати за домаќинство кои претходно не се сметаа за ништо повеќе од научна фантастика. Интернетот, паметните телефони, автомобилите полни со сензори и автопилотот се работи и феномени кои ни се познати и ни го разубавуваат животот. Излегува дека воената индустрија го движи технолошкиот напредок на човековата еволуција. На пример, микробрановата печка најпрвин била достапна за војската, а потоа и за цивилипланети. Сателитите, компјутерите и многу повеќе влегоа во нашите животи. Воен егзоскелет наскоро ќе ни стане достапен.

За што зборуваме?

Откако го прочитаа последниот пасус, многумина беа изненадени, па дури и исплашени од зборот „егзоскелет“. Не паничете, ајде да го сфатиме и да одлучиме каков вид „ѕвер“ е ова и зошто е потребен.

Егзоскелетот е најновиот уникатен развој на научниците во такво поле на науката како што е биомеханиката. Технологијата е направена во форма надворешен системрамки, кој е дизајниран да ја подобри мускулната сила на личност или робот со андроид. Овој термин е земен од биологијата. Се однесува на површинскиот скелет на безрбетните организми. Во иднина, таквата технологија ќе ги елиминира физичките ограничувања во човечкиот живот, како и во употребата на механизми. Воената технологија и нејзините потреби уште еднаш ги надминаа сите очекувања. Тие велат дека за 5-6 години Министерството за одбрана на Руската Федерација ќе има опрема за специјална намена.

Веќе разбравте и погодивте дека развојот на егзоскелети е област на интерес на Министерството за одбрана. На крајот на краиштата, таквиот развој ќе ги зголеми можностите и физичките способности на војникот. Во иднина тие сакаат да ги користат овие технологии на вселенски летала, како и во машини за нуркање до екстремни длабочини за истражување.

Како сето тоа започна?

Воениот егзоскелет стана вообичаен во фантастичен свет. Сме виделе такви уреди во видео игри, филмови и цртани филмови, но овие „костуми“ неодамна беа развиени. Првиот беше претставен во светот со американските воени технологии во 60-тите години на дваесеттиот век. Но, тој беше толку тежок и неподвижен што мораше да се исклучи можноста за негова вистинска употреба. General Electric и United States Military го затворија проектот без да постигнат позитивни резултати. Неодамна се појавија примероци кои беа успешно користени. Егзоскелетот од руско производство се покажа позитивно. И други земји развиваат костими: САД, Израел, Јапонија. Што мислите, кои сили се натпреваруваат една со друга во овој развој? Честа да го носи името „воен егзоскелет“ досега им беше доделена на развојот на САД и Руската Федерација!

„Exosuit“ денес

Егзоскелет се наоѓа во различни игри: „Stalker“, „Warface“, „Starcraft“, „Crisis“ и други. Но, во реалноста, овие одела само се развиваат. Во нашата земја, овој нов производ го развива Механичкиот истражувачки институт на Московскиот државен универзитет под логото ExoAtlet. Во Америка паралелно се развиваат две возила: лесната пешадија „Hulk“ од компанијата Locked Martin и повеќенаменскиот тежок „XOS-2“ од производителот Raytheon.

Голем број информации за случувањата се затворени. Но, човечката биомеханика кај нас сака да го пушти уредот на отворен пазар. Наскоро ќе се појави скелет за медицински цели.

Медицински егзоскелет

Се планира системи од руско производство да се користат во медицината. Ова ќе ги поттикне луѓето кои се врзани со синџири инвалидска количка. Човечката биомеханика се обидува да воведе такви уреди во процесот на рехабилитација. Тие ќе извршуваат неколку функции истовремено:

• замена за инвалидска количка;
• симулатор за луѓе со мускулно-скелетни заболувања;
• средство за социјална и емоционална рехабилитација.

Сопственикот на таквата технологија ќе може да се движи самостојно, па дури и да се ослободи од проблемот да гледа „од дното нагоре“.

Спасувачка верзија на оделото за итни случаи

Воениот егзоскелет беше дизајниран да реши неколку проблеми:

• носење товари кои се многу тешки за луѓето на долги растојанија;
• деминирање на областа;
• учество во антитерористички операции;
• ликвидација на последиците катастрофи предизвикани од човекоти природни катастрофи;
• анализа на уривања и урнатини;
• гаснење пожари кога снабдувањето со воздух во апаратот за дишење на спасувачот е ограничено, итн.

Што е модерен костим за суперхерој?

Егзоскелетот од руско производство е направен во форма на рамка која се наоѓа зад грбот на сопственикот. На едната страна од телото има и две потпори за раката и ногата. Уредот нема екстремитети кои делуваат како рака. Домашниот развој се разликува од неговиот прекуокеански колега. Нашиот уред е пасивен по природа. Не е опремен со серво, односно движењето се врши поради мускулната моќ на сопственикот на уредот.

Но, меѓународната заедница смета дека нашиот развој е многу поперспективен од американска гледна точка масовна апликација. „ExoAtlet“ му овозможува на борецот да носи товар тежок околу сто килограми. Целата поента е дека тежината на рамката е правилно распределена. Таквото решение ги намалува трошоците за производство на егзоскелети за десетици пати, што овозможува опремување големо количествоборци.

Во странство еквивалент

Во американскиот развој беа вградени голем број електроника и батерии. Покрај високата цена, постои уште еден проблем во западните дизајни - автономијата. Инженерите се погрижија системот да работи 72 часа. Но, наскоро се поставува прашањето за полнење или замена на единицата за напојување (батерија), бидејќи во теренски условиОва е многу проблематично, а понекогаш и невозможно!

Критичарите видоа уште еден проблем со американскиот HULK. Што треба да направи војникот ако структурата е испразнета и нема начин да се врати енергетскиот ресурс? Дизајнерите тврдат дека оваа ситуација воопшто не е проблем. Овие воени роботи можат лесно да се преклопат, претворајќи ги во еден вид ранец. Но, таков робот тежи околу 25 килограми. Значи, што треба да направи бранителот: да се откаже од скапиот развој или да носи уште 25 килограми вишок тежина, не сметајќи ги тие 100 килограми багаж?

Одржливост на HULC

Во услови на терен, доверливоста и поправливоста на оваа опрема, исто така, покренува голем број прашања. За воена опрема, овие параметри се многу важни. На пример, тоа би било ефективно Оружје, ако се спротивстави на негативни фактори, а војникот може да го поправи со импровизирани средства за време на операцијата. Не се знае како ќе се однесува незаштитената електроника на американскиот колега во услови на мраз или прашина. За да се оневозможи борец со такво „нешто“, доволно е да се пука со огнено оружје во структурен, моќен или хидрауличен елемент. Како резултат на тоа, суперкостумот ќе се претвори во тежок баласт. Не е можно да се поправи такво нешто на терен поради зголемената технолошка сложеност.

Руски егзоскелет

Во домашната верзија нема проблеми со напојувањето. Нашиот „ExoAtlet“ е ограничен само од физичките можности на борецот. Уредот не го ослободува воинот од физички стрес, туку му овозможува да носи до 100 килограми опрема и оружје. Нашиот развој не носи товар, тој му помага на човекот да ја изврши оваа функција. Воените случувања се единствени. Инженерите се погрижија ExoAtlet да тежи само 12 кг. Ова е една од неговите предности. На крајот на краиштата, во борбени услови, секој грам е важен. Тоа мора да го разбереме вишокот килограмија успорува активноста на борецот. Ова негативно влијае на ефикасноста на воинот. И леснотијата на таков дизајн е очигледен плус.

Воената употреба на ExoAtlet се должи и на фактот дека хидрауликата и електрониката се отсутни. Уредот е едноставна и лесна метална структура. На крајот на краиштата, колку е поедноставна опремата, толку помалку негативни фактори влијаат на неа, било да е дефект или тежок климатски услови. Поправките исто така ќе бидат многу полесни. Нашите програмери создадоа скелет во кој практично нема што да се оштети. И многу е полесно да се врати механиката во битка отколку електрониката. Поради овие фактори, домашниот развој е многу посигурен од западните аналози.

Едноставно, во одбраната на нашата земја наскоро ќе се појават едноставни и исплатливи воени роботи. Во меѓувреме, западните дизајнерски инженери продолжуваат да си ја чешаат главата. Мора да поминат долги дестинациимодификации и подобрувања на вашето дете. Неодамна, HULC учествуваше во армиските тестови, но, за жал, резултатите беа разочарувачки. Затоа, воената младина на Соединетите Држави нема наскоро да видат егзодус на своите раменици.

Историјата на создавањето на „ExoAtlet“

• 2011 година - Научниците од МСУ го добија тендерот на Министерството за вонредни ситуации за развој на скелетот. Во следните години, тимот создава пасивни и активни уреди. Пасивниот не се плашеше од оган, тежеше 12 кг и поднесуваше тегови до 100 кг. Active му овозможи на борецот да крене тежина до 200 кг.
• 2013 година - тим од научници се одвои за развој на ExoAtleta за медицински цели. Нивното мото беше дека вистинските луѓе ќе се шетаат во егзоскелети.

• 2014 - Институтот за истражување на државниот универзитет во Москва ја добива главната награда од Startup Village. Тимот стана жител на Сколково, а исто така влезе во првите пет финалисти на натпреварот Генерација С и се натпреваруваше на Олимпијадата во Сочи во роботика. Следно беше презентација на развојот во Сингапур и преговори со главниот рехабилитатор во земјата.
• 2015 година - прва продажба. Регионот Архангелск купи 6 одела за истражување и тестирање. Истата година се случи првото патување на Блискиот Исток. На саемот X Venture во Казан, тимот го освои првото место во категоријата висока технологија.
• 2016 - ExoAtlet го премина Атлантикот и ги освои американскиот и азискиот пазар. Програмерите на скелети оваа година ја поврзуваат со истрел од сигнален пиштол. Во Русија започнува продажбата на уреди, а започнуваат и сериозни клинички студии.

„ЕгзоАтлет“ дома

Нашиот „спортист“ е дизајниран на таков начин што целосно го репродуцира одењето на сопственикот. Но, тоа не значи дека процесот ќе се спроведе без учество на сопственикот. Ова движење може да се спореди со возење велосипед. Човек ќе мора да се навикне на контролите. Со таква опрема, треба повторно да научите како да одржувате рамнотежа и да ги правите првите чекори еден по друг. Овој процес трае од неколку часа до неколку дена. Постапката за учење да се контролира егзоскелетот се одвива во клиниката, каде што уредот е прилагоден на личните параметри на сопственикот:

• ширина на карлицата;
• висина на грбот;
• должина и пропорција на нозете.

Нормално, сè се одвива под надзор на лекар, кој врши целосна проверка на телото пред секој тренинг. Следно, пациентот има право да спроведе обука и рехабилитација дома, но повторно под надзор. Роботот снима телеметриски податоци и ги пренесува до центарот за следење.

Ако 'рбетниот мозок беше повреден релативно неодамна, тогаш постои шанса да се избегне попреченост. Но, овој „златен час“ не трае долго. Колку побрзо пациентот застане на нозе и го направи првиот чекор со помош на ExoAthlete, толку се поголеми неговите шанси да ги врати моторните функции и да се врати на обичен живот. Но, важно е да се запамети дека процесот на рехабилитација е различен за секого и зависи од виталните ресурси на повреденото лице.

Во случај на целосна загуба моторни функции„ExoAtlet“ ќе стане делумна замена за инвалидска количка. Треба да се разбере дека нема да можете да поминувате денови во костум, бидејќи ова е средство за рехабилитација. Секојдневниот тренинг во одело ќе замени тројца физиотерапевти одеднаш, а исто така суштински ќе го промени квалитетот на животот на парализираните пациенти. Егзоскелетот ќе им помогне на луѓето да почнат да одат. Одење ќе доведе до значително подобрена вентилација на белите дробови, артериски притисокќе се врати во нормала, подвижноста на зглобовите ќе се зголеми, инфекциите на уринарниот тракт ќе исчезнат, исхраната ќе се обнови внатрешни органии мускулите, а ќе се подобри и функцијата на цревата. Сето ова е физиолошки ефект.

Не помалку важни се емоционалните и психолошките аспекти во животот на инвалидите. Кога користеле ExoAtlet, парализираните луѓе забележале дека им се подобрило расположението и односот кон светот околу нив. Нивните животи почнаа да се исполнуваат со бои, позитивни впечатоци и емоции. Тие добиваат нова сила. Сега тие се способни да комуницираат на еднаква основа со луѓето околу нив. Оган и интерес за животот се појавуваат во очите на пилотите на ExoAtlet. Велат дека зад нив не стои електроника и батерија, туку пар технолошки напредни крила.

Јапонски HAL

Во земјата изгрејсонцетоЧовечката биомеханика не стои. Научниците од јапонската експериментална лабораторија развија хибриден помошен екстремитет. Денес на островот го користат лица со посебни потреби. Развојот и подобрувањето на овој костум се одвиваше на Универзитетот во Цукубина повеќе од 20 години! Денес Јапонците активно ја воведуваат HAL технологијата во медицината. Cyberdyne (сопственик на правата на егзоскелетот) има изнајмено повеќе од триста копии. Уште во 2013 година, пронајдокот доби сертификат за безбедност при употреба. Овој факт го отвори патот за уредот на светскиот пазар и исто така ја потврди неговата сигурност.

Сопственикот на модификацијата HAL-5 може да крева и преместува нешта и предмети што надминуваат пет пати поголема тежина од максималното оптоварување. природни услови. Овој пресврт во светот на технологијата и роботите во голема мера ја поедноставува работата на спасувачите и ликвидаторите од различни последици. Но, оваа модификација сè уште не е имплементирана.

Заклучок

Претходно сме виделе фантастични случувања во киното. Видовме егзоскелет во игрите („Stalker“), но не можевме ни да замислиме дека таквите технологии наскоро ќе станат достапни за просечниот човек. Во 2017 година се вршат активни тестови на полето на контролирање на оделото со моќта на мислата. Нашите научници сега се обврзани да предаваат операционен системведнаш прочитајте ги мислите на операторот. Проблемите со автономијата на батериите постепено се решаваат, бидејќи руското Министерство за одбрана планира да започне со купување на такви уреди на почетокот на 2020 година. Можеме само да ги чекаме нашите светли глави на Истражувачкиот институт за механика на Московскиот државен универзитет.

Денес во Русија нема пазар за слични производи. Допрва треба да го создадеме. Останува отворено прашањето дали инженерите и дизајнерите ќе ја доведат својата идеја до совршенство. Домашниот тим на ExoAtlet ќе треба да одлучи голема сумакомплексни прашања: синхронизација на отчитување на пулсот и одговор на опремата, зголемување на капацитетот на батеријата, намалување на нејзината тежина и многу повеќе. Овој тренд зема замав во светот и станува се попопуларен. Растат и натпреварувачите, кои спроведуваат огромен број тестови. Експертите веќе го проценија европскиот пазар на егзоскелет на една и пол милијарда евра. Да им посакаме на руските програмери многу среќа, креативен успех и понатамошни откритија и откритија на нивниот тежок креативен пат!