Egzoskeletai padeda paralyžiuotiems vaikščioti, palengvina sunkų darbą, apsaugo karius mūšio lauke ir suteikia mums supergalių.

1. Activelink Power Loader

„Activelink Power Loader“, pavadintas garsiojo egzoskeleto iš filmo „Ateiviai“, vardu, skirtas palengvinti sunkų rankų darbą, nepaisant amžiaus, lyties ar dydžio, ir siekiama „sukurti visuomenę be ribų“, teigiama Activelink pranešime spaudai. garsaus Japonijos elektronikos gamintojo „Panasonic“ dukterinė įmonė.

2.HAL

HAL (Hybrid Assistive Limb) yra mechaninis egzoskeletas iš Japonijos, sukurtas Cyberdine Inc. (taip, kaip ir tie vaikinai, kurie viską pradėjo „Terminatoriuje“), buvo sukurtas kaip prototipas 1997 m., o dabar naudojamas Japonijos ligoninėse, siekiant padėti sunkiai sergantiems pacientams kasdienėje veikloje. Taip pat žinoma, kad HAL naudojo Japonijos statybininkai ir net gelbėtojai likviduodami Fukušimos-1 avariją 2011 m.

3. Ekso Bionics

14. Projektas „Pasivaikščiok dar kartą“

2014 metų FIFA pasaulio čempionatą Brazilijoje atidarė Juliano Pinto, kuris buvo paralyžiuotas nuo juosmens žemyn ir jam buvo suteikta teisė pirmam spardyti pasaulio čempionato kamuolį. Tai buvo įmanoma dėl egzoskeleto, tiesiogiai prijungto prie jo smegenų, sukurto Duke universiteto. Šis renginys yra projekto „Walk Again“ dalis, kurį sukūrė 150 žmonių komanda, vadovaujama žinomo neurologo ir smegenų ir mašinų sąsajų srities lyderio daktaro Miguelio Nicolelio. Juliano Pinto tiesiog manė, kad nori spardyti kamuolį, egzoskeletas fiksavo smegenų veiklą ir suaktyvino judėjimui būtinus mechanizmus.

Prisimenu, kaip žiūrėjau „Avatarą“ ir buvau visiškai priblokštas ten rodomų egzoskeletų. Nuo tada manau, kad ateitis priklauso nuo šių išmaniųjų techninės įrangos dalių. Taip pat labai noriu pritaikyti savo klystančias mažas rankas šiai temai. Be to, jei tikite analitine agentūra ABI Research, pasaulinė egzoskeletų rinka iki 2025 m. sieks 1,8 mlrd. šioje stadijoje Nesu technikas, inžinierius, architektas ar programuotojas, esu kiek sutrikęs. Galvoju, kaip priartėti prie šios temos. Man būtų malonu, jei straipsnio komentaruose būtų pažymėti žmonės, kurie potencialiai susidomėtų dalyvauti tokiuose projektuose.
Šiuo metu egzoskeleto rinkoje veikia keturios pagrindinės įmonės: Amerikos Indego, Israeli ReWalk, Japonijos hibridinė pagalbinė galūnė ir Ekso Bionics. Vidutinė jų gaminių savikaina – nuo 75 iki 120 tūkstančių eurų. Rusijoje žmonės taip pat nesėdi nieko neveikę. Pavyzdžiui, bendrovė „Exoathlete“ aktyviai dirba su medicininiais egzoskeletais.

Pirmąjį egzoskeletą septintajame dešimtmetyje kartu sukūrė „General Electric“ ir JAV kariškiai, ir jis buvo vadinamas Hardimanu. Jis galėjo pakelti 110 kg su 4,5 kg kėlimo jėga. Tačiau tai buvo nepraktiška dėl didelės 680 kg masės. Projektas nebuvo sėkmingas. Bet koks bandymas naudoti pilną egzoskeletą sukėlė intensyvų nekontroliuojamą judėjimą, dėl kurio jis niekada nebuvo visiškai išbandytas su asmeniu. Tolesni tyrimai buvo skirti vienai rankai. Nors ji turėjo pakelti 340 kg, jos svoris buvo 750 kg, o tai dvigubai viršijo kėlimo jėgą. Nesujungus visų komponentų į darbą, Hardiman projekto praktinis pritaikymas buvo ribotas.

Toliau bus trumpas pasakojimas apie šiuolaikinius egzoskeletus, kurie vienaip ar kitaip pasiekė komercinio įgyvendinimo lygį.

1. Savarankiškas ėjimas. Nereikia ramentų ar kitų stabilizavimo priemonių, paliekant laisvas rankas.
4. Egzoskeletas kojoms leidžia: atsistoti/atsisėsti, apsisukti, eiti atbulomis, atsistoti ant vienos kojos, lipti laiptais, vaikščioti įvairiais, net nuožulniais paviršiais.
5. Įrenginį labai paprasta valdyti – visos funkcijos aktyvuojamos vairasvirte.
6. Dėl didelės talpos išimamos baterijos įrenginį galima naudoti visą dieną.
7. Kadangi REX sveria vos 38 kilogramus, jis gali išlaikyti vartotojus, sveriančius iki 100 kilogramų ir ūgio nuo 1,42 iki 1,93 metro.
8. Patogi sistema fiksacija nesukelia jokio diskomforto net ir nešiojant visą dieną.
9. Taip pat, kai vartotojas nejuda, o tiesiog stovi, REX nešvaisto baterijos energijos.
10. Patekimas į pastatus be rampų, nes galima be jų lipti laiptais pagalba iš išorės.

HAL

HAL ( Hibridinė pagalbinė galūnė) – tai robotinis egzoskeletas su viršutinėmis galūnėmis. Šiuo metu yra sukurti du prototipai - HAL 3 (kojų motorinės funkcijos atstatymas) ir HAL 5 (rankų, kojų ir liemens atstatymas). Naudodamas HAL 5, operatorius normaliomis sąlygomis gali pakelti ir nešti daiktus iki penkių kartų didesnio už maksimalią apkrovą.

Kaina Rusijoje: jie pažadėjo 243 600 rublių. Informacijos patvirtinti nepavyko.

Savybės ir specifikacijos:

1. Prietaiso svoris 12 kg.
3. Įrenginys gali dirbti nuo 60 iki 90 minučių be įkrovimo.
4. Egzoskeletas aktyviai naudojamas reabilitacijai pacientams, turintiems apatinių galūnių motorinių funkcijų patologiją dėl centrinės ausies sutrikimų. nervų sistema arba dėl nervų ir raumenų ligų.

Pereiti

Rewalk yra egzoskeletas, leidžiantis paraplegikams vaikščioti. Kaip ir egzoskeletas ar bioelektroninis kostiumas, „ReWalk“ įrenginys specialiais jutikliais nustato žmogaus pusiausvyros nukrypimus, o vėliau paverčia juos impulsais, kurie normalizuoja jo judesius, leidžiančius žmogui vaikščioti ar stovėti. „ReWalk“ jau prieinama Europoje ir šiuo metu yra FDA patvirtinta JAV.

Kaina Rusijoje: nuo 3,4 milijono rublių (pagal užsakymą).

Savybės ir specifikacijos:

1. Prietaiso svoris 25 kg.
2. Egzoskeletas gali išlaikyti iki 80 kg.
3. Įrenginys gali dirbti iki 180 minučių be įkrovimo.
4. Akumuliatoriaus įkrovimo laikas 5-8 val
5. Egzoskeletas aktyviai naudojamas reabilitacijai pacientams, sergantiems apatinių galūnių motorinių funkcijų patologija dėl centrinės nervų sistemos sutrikimų arba dėl nervų ir raumenų ligų.

Exo bionic

„Ekso GT“ yra dar vienas egzoskeleto projektas, padedantis žmonėms sunkios ligos raumenų ir kaulų sistema, atgauti gebėjimą judėti.

Kaina Rusijoje: nuo 7,5 milijono rublių (pagal užsakymą).

Savybės ir specifikacijos:

1. Prietaiso svoris 21,4 kg.
2. Egzoskeletas gali išlaikyti iki 100 kg.
3. Maksimalus klubų plotis: 42cm;
4. Baterijos svoris: 1,4 kg;
5. Matmenys (AxPxG): 0,5 x 1,6 x 0,4 m.
6. Egzoskeletas aktyviai naudojamas reabilitacijai pacientams, sergantiems apatinių galūnių motorinių funkcijų patologija dėl centrinės nervų sistemos sutrikimų arba dėl nervų ir raumenų ligų.

DM

DM ( Svajonių mašina) – hidraulinis automatizuotas egzoskeletas su valdymo balsu sistema.

Kaina Rusijoje: 700 000 rublių.

Savybės ir specifikacijos:

1. Prietaiso svoris 21 kg.
2. Egzoskeletas turi išlaikyti vartotojo svorį iki 100 kg.
3. Taikymo sritis gali būti daug platesnė nei pacientų, sergančių apatinių galūnių motorinių funkcijų patologija dėl centrinės nervų sistemos sutrikimų ar dėl nervų ir raumenų ligų, reabilitacijai. Tai gali būti pramonė, statyba, šou verslas ir mados pramonė.

Diskusijos klausimai:

1. Kas yra optimali kompozicija projekto komandos?
2. Kokia yra projekto kaina pradiniame etape?
3. Kokie yra spąstai?
4. Kaip tau atrodo optimalus laikas projekto įgyvendinimas nuo idėjos iki komercinio paleidimo?
5. Ar verta pradėti tokį projektą dabar ir kodėl?
6. Kokia turėtų būti geografija ir rinkos plėtra?
7. Ar esate asmeniškai pasirengęs dalyvauti tokiame projekte ir jei taip, kokiais įgaliojimais?

Z.Y. Būčiau dėkingas už konstruktyvią diskusiją, nuomones, argumentus ir argumentus už ir prieš komentaruose. Esu tikras, kad ne aš vienas apie tai galvoju. Tuo tarpu esu tikras, kad egzoskeletas yra naujas iPhone pasaulyje populiarioji kultūra ateinančių dešimties metų horizonte.

Prisimenu, kaip žiūrėjau „Avatarą“ ir buvau visiškai priblokštas ten rodomų egzoskeletų. Nuo tada manau, kad ateitis priklauso nuo šių išmaniųjų techninės įrangos dalių. Taip pat labai noriu pritaikyti savo klystančias mažas rankas šiai temai. Be to, jei tikite analitine agentūra ABI Research, pasaulinė egzoskeletų rinka iki 2025 m. sieks 1,8 milijardo JAV dolerių. Šiame etape, būdamas ne technikas, inžinierius, architektas ar programuotojas, esu šiek tiek sutrikęs. Galvoju, kaip priartėti prie šios temos. Man būtų malonu, jei straipsnio komentaruose būtų pažymėti žmonės, kurie potencialiai susidomėtų dalyvauti tokiuose projektuose.
Šiuo metu egzoskeleto rinkoje veikia keturios pagrindinės įmonės: Amerikos Indego, Israeli ReWalk, Japonijos hibridinė pagalbinė galūnė ir Ekso Bionics. Vidutinė jų gaminių savikaina – nuo 75 iki 120 tūkstančių eurų. Rusijoje žmonės taip pat nesėdi nieko neveikę. Pavyzdžiui, bendrovė „Exoathlete“ aktyviai dirba su medicininiais egzoskeletais.

Toliau bus trumpas pasakojimas apie šiuolaikinius egzoskeletus, kurie vienaip ar kitaip pasiekė komercinio įgyvendinimo lygį.

1. Savarankiškas ėjimas. Nereikia ramentų ar kitų stabilizavimo priemonių, paliekant laisvas rankas.
4. Egzoskeletas kojoms leidžia: atsistoti/atsisėsti, apsisukti, eiti atbulomis, atsistoti ant vienos kojos, lipti laiptais, vaikščioti įvairiais, net nuožulniais paviršiais.
5. Įrenginį labai paprasta valdyti – visos funkcijos aktyvuojamos vairasvirte.
6. Dėl didelės talpos išimamos baterijos įrenginį galima naudoti visą dieną.
7. Kadangi REX sveria vos 38 kilogramus, jis gali išlaikyti vartotojus, sveriančius iki 100 kilogramų ir ūgio nuo 1,42 iki 1,93 metro.
8. Patogi fiksavimo sistema nesukelia jokio diskomforto net ir nešiojant visą dieną.
9. Taip pat, kai vartotojas nejuda, o tiesiog stovi, REX nešvaisto baterijos energijos.
10. Patekimas į pastatus be rampų dėl galimybės lipti laiptais be pagalbos.

HAL

Kaina Rusijoje: jie pažadėjo 243 600 rublių. Informacijos patvirtinti nepavyko.

Savybės ir specifikacijos:

1. Prietaiso svoris 12 kg.
3. Įrenginys gali dirbti nuo 60 iki 90 minučių be įkrovimo.
4. Egzoskeletas aktyviai naudojamas reabilitacijai pacientams, sergantiems apatinių galūnių motorinių funkcijų patologija dėl centrinės nervų sistemos sutrikimų arba dėl nervų ir raumenų ligų.

Pereiti

Kaina Rusijoje: nuo 3,4 milijono rublių (pagal užsakymą).

Savybės ir specifikacijos:

Exo bionic

„Ekso GT“ – dar vienas egzoskeleto projektas, padedantis sunkiomis raumenų ir kaulų sistemos ligomis sergantiems žmonėms atgauti judėjimo galimybes.

Kaina Rusijoje: nuo 7,5 milijono rublių (pagal užsakymą).

Savybės ir specifikacijos:

DM

DM ( Svajonių mašina) – hidraulinis automatizuotas egzoskeletas su valdymo balsu sistema.

Kaina Rusijoje: 700 000 rublių.

Savybės ir specifikacijos:

Diskusijos klausimai:

1. Kokia yra optimali projekto komandos sudėtis?
2. Kokia yra projekto kaina pradiniame etape?
3. Kokie yra spąstai?
4. Koks, jūsų nuomone, yra optimalus projekto įgyvendinimo laikas nuo idėjos iki komercinio paleidimo?
5. Ar verta pradėti tokį projektą dabar ir kodėl?
6. Kokia turėtų būti geografija ir rinkos plėtra?
7. Ar esate asmeniškai pasirengęs dalyvauti tokiame projekte ir jei taip, kokiais įgaliojimais?

Z.Y. Būčiau dėkingas už konstruktyvią diskusiją, nuomones, argumentus ir argumentus už ir prieš komentaruose. Esu tikras, kad ne aš vienas apie tai galvoju. Tuo tarpu esu tikras, kad egzoskeletas yra naujasis „iPhone“ populiariojoje pasaulio kultūroje ateinančių dešimties metų horizonte.

Jei esate vienas iš tų, kurie su dideliu malonumu žiūrėjo visas dalis " Geležinis žmogus“, tikriausiai apsidžiaugėte geležiniu kostiumu, kurį Tonis Starkas apsivilko prieš kovą su piktadariais. Sutikite, būtų malonu turėti tokį kostiumą. Be galimybės akimirksniu nunešti bet kur, kad ir duonos, jis apsaugotų jūsų kūną nuo įvairiausių pažeidimų ir suteiktų antžmogiškų jėgų.

Tikriausiai nenustebins, kad labai greitai lengvesnė Geležinio žmogaus kostiumo versija leis kariams bėgti greičiau, neštis sunkesnius ginklus ir važiuoti nelygioje vietovėje. Tuo pačiu kostiumas apsaugos juos nuo kulkų ir bombų. Karo inžinieriai ir privačios įmonės su egzoskeletais dirba nuo septintojo dešimtmečio, tačiau tik naujausi elektronikos ir medžiagų mokslo pasiekimai priartino mus prie šios idėjos įgyvendinimo arčiau nei bet kada anksčiau.

2010 m. JAV gynybos rangovas Raytheonas pademonstravo eksperimentinį egzoskeletą, pavadintą XOS 2 – iš esmės robotinį kostiumą, valdomą žmogaus smegenų – kuris galėtų pakelti du ar tris kartus. daugiau svorio nei žmogus, be jokių pastangų ar pašalinės pagalbos. Kita bendrovė „Trek Aerospace“ kuria egzoskeletą su įmontuotu reaktyviniu maišeliu, kuris gali skristi 112 km/h greičiu ir nejudėdamas sklandyti virš žemės. Šios ir daugybė kitų perspektyvių kompanijų, įskaitant tokius monstrus kaip „Lockheed Martin“, kasmet „Iron Man“ kostiumą priartina prie realybės.

Skaitykite interviu su Rusijos egzoskeleto kūrėju Stakhanovu.

EgzoskeletasXOS 2 išRaytheonas

Atkreipkite dėmesį, kad gero egzoskeleto sukūrimas bus naudingas ne tik kariškiams. Vieną dieną žmonės, turintys nugaros smegenų traumų ar degeneracinių ligų, ribojančių judumą, galės lengvai judėti dėl išorinių rėmų kostiumų. Pirmosios egzoskeletų versijos, tokios kaip ReWalk iš Argo Medical Technologies, jau pateko į rinką ir sulaukė plataus pritarimo. Tačiau šiuo metu egzoskeletų sritis dar tik pradeda formuotis.

Kokią revoliuciją ateities egzoskeletai žada atnešti į mūšio lauką? Kokias technines kliūtis turi įveikti inžinieriai ir dizaineriai, kad egzoskeletai būtų tikrai praktiški kasdieniam naudojimui? Išsiaiškinkime.

Egzoskeletų vystymosi istorija

Kariai nuo neatmenamų laikų nešioja šarvus ant savo kūno, tačiau pirmoji idėja apie kūną su mechaniniais raumenimis pasirodė mokslinėje fantastikoje 1868 m., viename iš Edwardo Sylvesterio Eliso romanų. Knygoje „Prerijų garo žmogus“ buvo aprašytas milžinas garų variklis žmogaus forma, kuris savo išradėją, genialųjį Johnny Brainerdą, išjudino 96,5 km/h greičiu, kai jis medžiojo bulius ir indėnus.

Bet tai yra fantastiška. Pirmąjį tikrą egzoskeleto patentą 1890-aisiais Amerikoje gavo rusų mechanikos inžinierius Nikolajus Yagnas. Dizaineris, žinomas dėl savo tobulėjimo, daugiau nei 20 metų gyveno užsienyje ir užpatentavo keliolika idėjų, apibūdinančių egzoskeletą, leidžiantį kariams lengvai bėgti, vaikščioti ir šokinėti. Tačiau iš tikrųjų Yagn yra žinomas tik dėl to, kad sukūrė „Stoker's Friend“ - automatinį įrenginį, tiekiantį vandenį garo katilams.

N. Yagn patentuotas egzoskeletas

Iki 1961 m., praėjus dvejiems metams po to, kai „Marvel Comics“ sugalvojo „Geležinį žmogų“ ir Robertas Heinleinas parašė „Žvaigždžių laivų kariai“, Pentagonas nusprendė sukurti savo egzosuitus. Jis nusprendė sukurti „servo kareivį“, kuris buvo apibūdintas kaip „žmogaus kapsulė su vairu ir stiprintuvais“, leidžiančia greitai ir lengvai perkelti sunkius daiktus, taip pat apsaugoti jį nuo kulkų, nuodingų dujų, karščio ir radiacija. Iki septintojo dešimtmečio vidurio Kornelio universiteto inžinierius Neilas Meisenas sukūrė 15,8 kilogramo sveriantį nešiojamą rėminį egzoskeletą, pramintą „supermeno kostiumu“ arba „žmogaus stiprintuvu“. Tai leido vartotojui kiekviena ranka pakelti 453 kilogramus. Tuo pat metu „General Electric“ sukūrė panašų 5,5 metro prietaisą, vadinamąjį „pedipuliatorių“, kurį iš vidaus valdė operatorius.

Nepaisant šių labai įdomių žingsnių, jų sėkmė nevainikavo. Kostiumai pasirodė nepraktiški, tačiau tyrimai buvo tęsiami. Devintajame dešimtmetyje Los Alamos laboratorijos mokslininkai sukūrė vadinamojo Pitmano kostiumo, egzoskeleto, skirto amerikiečių kariams, dizainą. Tačiau koncepcija liko tik piešimo lentoje. Nuo tada pasaulis patyrė dar keletą pokyčių, tačiau medžiagų trūkumas ir energijos apribojimai neleido mums pamatyti tikro Geležinio žmogaus kostiumo.

Daugelį metų egzoskeleto gamintojus stabdė technologijų ribos. Kompiuteriai buvo per lėti, kad apdorotų komandas, kurios maitina kostiumus. Nepakako maitinimo šaltinio, kad egzoskeletas būtų pakankamai nešiojamas, o galūnes judantys elektromechaniniai pavaros raumenys buvo tiesiog per silpni ir stambūs, kad galėtų veikti „žmogiškai“. Nepaisant to, pradžia buvo padaryta. Egzoskeleto idėja pasirodė per daug žadanti, kad karinės ir medicinos sritys tiesiog su ja atsiskirtų.

Žmogus-mašina

2000-ųjų pradžioje siekis sukurti tikrą Geležinio žmogaus kostiumą ėmė kažkur sklisti.

Gynybos pažangių tyrimų projektų agentūra DARPA, Pentagono egzotiškų ir pažangių technologijų inkubatorius, pradėjo 75 milijonų dolerių programą, skirtą sukurti egzoskeletą, papildantį žmogaus kūną ir jo veiklą. DARPA reikalavimų sąrašas buvo gana ambicingas: agentūra norėjo transporto priemonės, kuri leistų kariui nenuilstamai vežti šimtus kilogramų krovinius ištisas dienas, atlaikytų didelius ginklus, kuriems paprastai reikia dviejų operatorių, ir galėtų išvežti sužeistą kareivį. mūšio laukas, jei reikia. Tokiu atveju automobilis turi būti nepažeidžiamas ugnies, taip pat šokti aukštai. Daugelis iš karto manė, kad DARPA planas yra neįgyvendinamas.

Bet ne visi.

Sarcos, vadovaujamas roboto kūrėjo Steve'o Jacobseno, kuris anksčiau buvo sukūręs 80 tonų mechaninį dinozaurą, sukūrė naujovišką sistemą, kuri naudojo jutiklius ir naudojo šiuos signalus vožtuvų rinkiniui valdyti, o tai savo ruožtu reguliavo hidrauliką esant aukštam slėgiui. sąnariai . Mechaninės jungtys judino cilindrus, sujungtus kabeliais, imituojančiais žmogaus raumenis jungiančias sausgysles. Dėl to gimė eksperimentinis egzoskeletas XOS, dėl kurio žmogus atrodė kaip milžiniškas vabzdys. „Sarcos“ galiausiai įsigijo „Raytheon“, kuri tęsė kūrimą ir po penkerių metų pristatė antrosios kartos kostiumą.

XOS 2 egzoskeletas taip sujaudino visuomenę, kad žurnalas „Time“ įtraukė jį į 2010 m. 5 geriausių sąrašą.

Tuo tarpu kitos įmonės, tokios kaip „Berkeley Bionics“, stengėsi sumažinti energijos kiekį, kurio reikia dirbtiniam protezavimui, kad egzoskeletas galėtų veikti pakankamai ilgai, kad būtų praktiškas. Vienas 2000-ųjų projektas – Human Load Carrier (HULC) – vienu įkrovimu galėtų veikti iki 20 valandų. Pažanga po truputį judėjo į priekį.

Egzoskeletas HAL

Dešimtmečio pabaigoje Japonijos kompanija Cyberdyne sukūrė robotizuotą kostiumą, pavadintą HAL, dar labiau neįtikėtiną savo dizainu. Užuot pasikliaujęs žmogaus operatoriaus raumenų susitraukimais, HAL naudojo jutiklius, kurie nuskaito elektrinius signalus iš operatoriaus smegenų. Teoriškai HAL-5 pagrindu sukurtas egzoskeletas gali leisti vartotojui daryti viską, ko nori, tik apie tai pagalvojus, nepajudindamas nė vieno raumens. Tačiau kol kas šie egzoskeletai yra ateities projektas. Ir jie turi savų problemų. Pavyzdžiui, iki šiol tik keli egzoskeletai buvo patvirtinti viešam naudojimui. Likusieji vis dar testuojami.

Vystymosi problemos

Iki 2010 m. DARPA projektas, skirtas sukurti egzoskeletus, davė tam tikrų rezultatų. Šiuo metu pažangios egzoskeleto sistemos, sveriančios iki 20 kilogramų, gali pakelti iki 100 kilogramų naudingojo krovinio praktiškai be operatoriaus pastangų. Tuo pačiu naujausi egzoskeletai yra tylesni už biuro spausdintuvą, gali judėti 16 km/h greičiu, atlikti pritūpimus ir šokinėti.

Neseniai vienas iš gynybos rangovų „Lockheed Martin“ pristatė savo egzoskeletą, skirtą sunkiems kėlimams. Vadinamasis „pasyvus egzoskeletas“, skirtas laivų statyklos darbuotojams, tiesiog perkelia apkrovą ant egzoskeleto kojoms ant žemės.

Skirtumas tarp šiuolaikinių egzoskeletų ir septintajame dešimtmetyje sukurtų yra tas, kad juose yra jutikliai ir GPS imtuvai. Taigi, toliau didinant statymus kariniams tikslams. Kareiviai, naudodamiesi tokiais egzoskeletais, galėtų įgyti daug naudos – nuo tikslios geografinės padėties nustatymo iki papildomų supergalių. DARPA taip pat kuria automatizuotus audinius, kurie galėtų būti naudojami egzoskeletuose širdies ir kvėpavimo takų sveikatai stebėti.

Jei Amerikos pramonė ir toliau judės šiuo keliu, ji labai greitai turės transporto priemones, kurios galės ne tik judėti „greičiau, aukščiau, stipriau“, bet ir gabenti kelis šimtus papildomų krovinių. Tačiau prireiks dar bent kelerių metų, kol į mūšio lauką ims tikri geležiniai vyrai.

Kaip dažnai nutinka, karinių agentūrų plėtra (pagalvokite, pavyzdžiui, internetą) gali būti labai naudinga taikos metu, nes technologija ilgainiui atsiras ir padės žmonėms. Visiško ar dalinio paralyžiaus kenčiantys žmonės, turintys nugaros smegenų traumų ir raumenų atrofiją, galės gyventi visavertiškesnį gyvenimą. Pavyzdžiui, „Berkeley Bionics“ išbando „eLegs“ – iš akumuliatoriaus maitinamą egzoskeletą, kuris leistų žmogui ilgą laiką vaikščioti, sėdėti ar tiesiog stovėti.

Aišku viena: spartus egzoskeletų vystymosi procesas prasidėjo šio amžiaus pradžioje (vadinkime jį antrąja banga), o kuo viskas baigsis, paaiškės labai labai greitai. Technologijos niekada nestovi vietoje, o jei inžinieriai kažko imasi, jie padaro tai logiška išvada.

„Pasidaryk pats“ egzoskeletas

Kaip galite patys įdiegti egzoskeletą?

Kad jis būtų beprotiškai stiprus, kaip suprantu, reikėtų laikytis hidraulikos.
Kad hidraulinė sistema veiktų, jums reikia:

- patvarus ir kilnojamas rėmas
- minimaliai reikalingas komplektas hidrauliniai stūmokliai (pavadinsiu juos „raumenimis“)
- du vakuuminis siurblys, dvi slėgio kameros su vožtuvų sistema, sujungta vamzdeliu.
-vamzdžiai, galintys atlaikyti aukštą slėgį.
- maitinimo šaltinis egzoskeletas
Norėdami valdyti vožtuvų sistemą:
- Mažas negyvas kompiuteris
-apie 30 jutiklių su septyniais (pavyzdžiui) laipsniais, proporcingais vožtuvo atvirumo laipsniams
- speciali programa, galinti nuskaityti jutiklių būsenas ir siųsti atitinkamas komandas vožtuvams.

Kodėl viso to reikia:

- „raumenys“ ir rėmas iš tikrųjų yra visa raumenų ir kaulų sistema.
-vakuuminiai siurbliai. kodel du? kad vienas padidintų slėgį slėgio kamerose, vamzdeliuose ir raumenyse, o antrasis jį sumažintų.
-slėgio kameros, sujungtos vamzdeliu. viename padidinkite slėgį antroje, sumažinkite ir įrenkite vamzdį vožtuvu, kuris atsidaro tik dviem atvejais: slėgio išlyginimas, užtikrinant tuščiąja eiga skysčių.
- vožtuvai. tai paprasta ir efektyvi sistema valdymas, kuris priklausys nuo slėgio slėgio kameroje ir kompiuterio valdymo. padidinus slėgį slėgio kameroje, atidarius „įtemptų raumenų“ kanalų vožtuvus, galėsite atlikti tam tikrus veiksmus, padidindami slėgį hidrauliniams stūmokliams, judančioms skeleto (rėmo) dalims.

Jutikliai, kodėl apie trisdešimt du pėdoms, trys kojoms, šeši rankoms ir 4 nugarai? kaip jas sutvarkyti? prieš galūnių judėjimą. kad į priekį pastumta koja iš vidaus darytų spaudimą egzoskeletui ir jo vidinėje pusėje esančiam jutikliui. Toliau paaiškinsiu, kodėl taip yra.
- kompiuteris su programa. pagrindinė užduotis Kompiuteriu ir programa įsitikinkite, kad jutikliai nepatiria slėgio, tada viduje esantis žmogus nepajus nereikalingo egzoskeleto pasipriešinimo, kuris stengsis kartoti žmogaus judesius nepaisant nervų, raumenų veiklos ar kitų biometrinių rodiklių, todėl leidžia naudoti daug pigesnius jutiklius, nei, pavyzdžiui, aukštųjų technologijų egzoskeletuose. jutiklių signalus kompiuteriui reikėtų suskirstyti į dvi grupes: su besąlyginiu valdymu Hidraulinė sistema ir priimamas tik su sąlyga, kad priešingas jutiklis su besąlyginiu valdymu nepatirs slėgio. Šis įgyvendinimas užtikrins, kad koja atsiremtų keliu į žemę nuo automatinio išsitiesimo, jei žmogus pats jos neištiesins. Tačiau norint tai padaryti, egzoskeleto viduje esantis asmuo turės pakelti koją nuo žemės (arba jam reikia programiškai sumažinti jutiklių jautrumą, kurį sukelia būklė). Kaip pavyzdį naudojant koją: priekinėje pusėje padėkite jutiklius su besąlyginiu signalu, o jutiklius su nesąlyginiu signalu - gale. Įsivaizduokite patys, kaip bus atliktas judėjimas. kai žmogus lenkia koją, egzoskeletinė koja sulinks net jei visas žmogaus svoris bus ant koją ištiesiančių jutiklių. Čia, naudodamiesi akselerometru (ar kitu į vestibuliarinį panašų prietaisą), galite programiškai nustatyti jutiklių signalų besąlygiškumo pokytį, priklausomai nuo kūno padėties erdvėje, pašalindami egzoskeleto sukimąsi krentant ant nugaros.

Toliau, norėdami padidinti stiprumą, padarykite rankas trijų pirštų, tvirtų, galite derinti hidrauliką ir metalinį kabelį. ranka turi būti atskirta nuo žmogaus, tai yra prieš riešo sąnarį, tai pašalins projektavimo sunkumus, susijusius su žmogaus rankos buvimu egzoskeleto rankoje, taip pat neleis sužeisti žmogaus rankos. nes žmogaus pėda turi būti ant egzoskeleto čiurnos sąnario ir apsaugota.
- valdymas ranka. šiek tiek laisvos vietos dviem trečdaliams žmogaus rankos ir pirštų judėjimo laisvės egzoskeleto rankoje ir trijų žiedų sistema ant laidų, trys pirštai nuo mažojo piršto iki vidurinio piršto viename, rodyklė kitas, o nykštis trečioje. visa kontrolė priklauso nuo to, kad žmogaus pirštai, judindami ant jų uždėtą žiedą, slenka jutiklio ratuku kabeliu, kurio sukimosi dėka egzoskeleto pirštai lenkia ir išsitiesina. tai atmes papildomų pastangų hidraulika, skirta ištiesti arba sulenkti egzoskeleto pirštus, viršijančius jo projektavimo galimybes. naudokite vieną laidą dviem žiedams, vieną arba du vienam. Kodėl? nes pirštus nuo mažojo piršto iki smiliaus reikia sulenkti ir atlenkti tik viena kryptimi ir nykštys dviese. Jei norite, galite tai patikrinti savo rankomis.

Maitinimas egzoskeletas- Čia vėlgi, čia išeina baisios nesąmonės. Galų gale jums reikia pasirinkti maitinimo šaltinį būtini skaičiavimai, maksimalus egzoskeleto dizaino optimizavimas ir jo energijos suvartojimo matavimas.