DIY eksoskjelett hjemme. Nytt eksoskjelett i form av støvler: de jobber autonomt og gjør bevegelse lettere! De mest imponerende eksoskjelettene i vår tid

Eksoskjeletter hjelper lammet å gå, gjør hardt arbeid enkelt, beskytter soldater på slagmarken og gir oss superkrefter.

1. Activelink Power Loader

Activelink Power Loader er oppkalt etter det berømte eksoskjelettet fra filmen Aliens, og er designet for å gjøre tungt manuelt arbeid lettere for brukeren uavhengig av alder, kjønn eller størrelse, og har som mål å «skape et samfunn uten grenser», ifølge en pressemelding fra Activelink et datterselskap av den berømte japanske elektronikkprodusenten Panasonic.

2. HAL


HAL (Hybrid Assistive Limb) er et mekanisk eksoskjelett fra Japan utviklet av Cyberdine Inc. (ja, akkurat som de gutta som startet det hele i Terminator), ble opprettet som en prototype i 1997, og brukes nå på japanske sykehus for å hjelpe alvorlig syke pasienter i deres daglige aktiviteter. Det er også kjent at HAL ble brukt av japanske bygningsarbeidere og til og med redningsmenn under avviklingen av Fukushima-1-ulykken i 2011.

3. Ekso Bionics


14. Prosjekt "Walk Again"

2014 FIFA World Cup i Brasil ble åpnet av Juliano Pinto, som ble lam fra livet og ned og fikk rett til å sparke VM-ballen først. Dette ble gjort mulig takket være et eksoskjelett koblet direkte til hjernen hans, utviklet av Duke University. Denne begivenheten er en del av Walk Again-prosjektet, skapt av et team på 150 personer ledet av den anerkjente nevrologen og ledende figuren innen hjerne-maskin-grensesnitt, Dr. Miguel Nicolelis. Juliano Pinto trodde ganske enkelt at han ville sparke ballen, eksoskjelettet registrerte hjerneaktivitet og aktiverte mekanismene som var nødvendige for bevegelse.

Jeg husker at jeg så «Avatar» og ble helt lamslått av eksoskelettene som ble vist der. Siden den gang tror jeg at fremtiden ligger med disse smarte maskinvarene. Jeg vil også virkelig bruke mine forvillede små hender til dette emnet. Dessuten, hvis du tror analysebyrået ABI Research, vil det globale markedet for eksoskjeletter innen 2025 være 1,8 milliarder dollar. sånn som det er nå Ikke som tekniker, ingeniør, arkitekt eller programmerer, er jeg noe forvirret. Jeg tenker på hvordan jeg skal nærme meg dette temaet. Jeg ville være glad om folk som potensielt kunne være interessert i å delta i slike prosjekter, vil bli lagt merke til i kommentarene til artikkelen.
Det er for tiden fire nøkkelselskaper som opererer i eksoskjelettmarkedet: den amerikanske Indego, den israelske ReWalk, den japanske Hybrid Assistive Limb og Ekso Bionics. Den gjennomsnittlige kostnaden for produktene deres er fra 75 til 120 tusen euro. I Russland sitter folk heller ikke uten å gjøre noe. For eksempel jobber Exoathlete-selskapet aktivt med medisinske eksoskjeletter.

Det første eksoskjelettet ble utviklet i fellesskap av General Electric og USAs militære på 60-tallet, og ble kalt Hardiman. Han kunne løfte 110 kg med en løftekraft på 4,5 kg. Den var imidlertid upraktisk på grunn av dens betydelige masse på 680 kg. Prosjektet var ikke vellykket. Ethvert forsøk på å bruke et fullstendig eksoskjelett resulterte i intense ukontrollerte bevegelser, som et resultat av at det aldri ble fullstendig testet med en person inne. Videre studier fokuserte på en arm. Selv om hun skulle løfte 340 kg, var vekten hennes 750 kg, som var det dobbelte av løftekraften. Uten å få alle komponentene sammen til å fungere, var den praktiske anvendelsen av Hardiman-prosjektet begrenset.


Deretter vil det være en kort historie om moderne eksoskjeletter, som på en eller annen måte har nådd nivået av kommersiell implementering.

1. Selvstendig gange. Krever ikke krykker eller andre midler for stabilisering, samtidig som du lar hendene være frie.
4. Eksoskjelettet for bena lar deg: stå opp\sette deg, snu deg, gå bakover, stå på ett ben, gå opp trappene, gå på ulike, til og med skrånende underlag.
5. Enheten er veldig enkel å kontrollere - alle funksjoner aktiveres ved hjelp av joysticken.
6. Enheten kan brukes hele dagen takket være det uttakbare batteriet med høy kapasitet.
7. Med REX sin lette vekt på kun 38 kilo, kan den støtte brukere som veier opptil 100 kilo og med en høyde på 1,42 til 1,93 meter.
8. Praktisk system fiksering forårsaker ikke noe ubehag selv om du har den på hele dagen.
9. Dessuten, når brukeren ikke beveger seg, men bare står, kaster ikke REX bort batteristrøm.
10. Tilgang til bygninger uten ramper, takket være muligheten til å gå i trapper uten hjelp utenfra.

HAL

HAL ( Hybrid hjelpelem) – er et roboteksoskjelett med øvre lemmer. For øyeblikket er det utviklet to prototyper - HAL 3 (gjenoppretting av motorisk funksjon av bena) og HAL 5 (restaurering av armer, ben og overkropp). Med HAL 5 er operatøren i stand til å løfte og bære gjenstander opptil fem ganger maksimal belastning under normale forhold.

Pris i Russland: de lovet for 243 600 rubler. Informasjonen kunne ikke bekreftes.

Funksjoner og spesifikasjoner:

1. Enhetsvekt 12 kg.
3. Enheten kan fungere fra 60 til 90 minutter uten å lades opp.
4. Eksoskjelettet brukes aktivt i rehabilitering av pasienter med patologi av motoriske funksjoner i underekstremitetene på grunn av forstyrrelser i det sentrale nervesystemet eller som en konsekvens av nevromuskulære sykdommer.

Rewalk

Rewalk er et eksoskjelett som lar paraplegikere gå. Som et eksoskjelett eller en bioelektronisk drakt, bruker ReWalk-enheten spesielle sensorer for å oppdage avvik i en persons balanse og transformerer dem deretter til impulser som normaliserer bevegelsene hans, slik at personen kan gå eller stå. ReWalk er allerede tilgjengelig i Europa og er for tiden FDA-godkjent i USA.

Pris i Russland: fra 3,4 millioner rubler (på bestilling).

Funksjoner og spesifikasjoner:

1. Enhetsvekt 25 kg.
2. Eksoskjelettet tåler opptil 80 kg.
3. Enheten kan fungere i opptil 180 minutter uten å lades opp.
4. Batteriladetid 5-8 timer
5. Eksoskjelettet brukes aktivt i rehabilitering av pasienter med patologi av motoriske funksjoner i underekstremitetene på grunn av forstyrrelser i sentralnervesystemet eller som en konsekvens av nevromuskulære sykdommer.

Exo bionisk

Ekso GT er et annet eksoskjelettprosjekt som hjelper folk med alvorlige sykdommer muskel- og skjelettsystemet, gjenvinne evnen til å bevege seg.

Pris i Russland: fra 7,5 millioner rubler (på bestilling).

Funksjoner og spesifikasjoner:

1. Enhetsvekt 21,4 kg.
2. Eksoskjelettet tåler opptil 100 kg.
3. Maksimal hoftebredde: 42cm;
4. Batterivekt: 1,4 kg;
5. Dimensjoner (HxBxD): 0,5 x 1,6 x 0,4 m.
6. Eksoskjelettet brukes aktivt i rehabilitering av pasienter med patologi av motoriske funksjoner i underekstremitetene på grunn av forstyrrelser i sentralnervesystemet eller som en konsekvens av nevromuskulære sykdommer.

DM

DM ( Drømmemaskin) – et hydraulisk automatisert eksoskjelett med stemmestyringssystem.

Pris i Russland: 700 000 rubler.

Funksjoner og spesifikasjoner:

1. Enhetsvekt 21 kg.
2. Eksoskjelettet må støtte brukerens vekt opp til 100 kg.
3. Anvendelsesområdet kan være mye bredere enn rehabilitering av pasienter med patologi av motoriske funksjoner i underekstremitetene på grunn av forstyrrelser i sentralnervesystemet eller som en konsekvens av nevromuskulære sykdommer. Dette kan være industri, bygg, showbusiness og motebransjen.

Spørsmål for diskusjon:

1. Hva er optimal sammensetning prosjektteam?
2. Hva koster prosjektet i innledende fase?
3. Hva er fallgruvene?
4. Hvordan ser du optimal tid gjennomføring av et prosjekt fra idé til kommersiell lansering?
5. Er det verdt å starte et prosjekt som dette nå og hvorfor?
6. Hva bør geografien og markedsekspansjonen være?
7. Er du personlig klar til å delta i et slikt prosjekt og i så fall i hvilken egenskap?

ZY Jeg vil være takknemlig for konstruktiv diskusjon, meninger, argumenter og argumenter for og imot i kommentarene. Jeg er sikker på at jeg ikke er den eneste som tenker på dette. I mellomtiden er jeg sikker på at eksoskjelettet er det ny iPhone i verden populær kultur i horisonten av de neste ti årene.

Jeg husker at jeg så «Avatar» og ble helt lamslått av eksoskelettene som ble vist der. Siden den gang tror jeg at fremtiden ligger med disse smarte maskinvarene. Jeg vil også virkelig bruke mine forvillede små hender til dette emnet. Dessuten, hvis du tror analysebyrået ABI Research, vil det globale markedet for eksoskjeletter være 1,8 milliarder dollar innen 2025. På dette stadiet, som ikke er en tekniker, ingeniør, arkitekt eller programmerer, er jeg noe forvirret. Jeg tenker på hvordan jeg skal nærme meg dette temaet. Jeg ville være glad om folk som potensielt kunne være interessert i å delta i slike prosjekter, vil bli lagt merke til i kommentarene til artikkelen.
Det er for tiden fire nøkkelselskaper som opererer i eksoskjelettmarkedet: den amerikanske Indego, den israelske ReWalk, den japanske Hybrid Assistive Limb og Ekso Bionics. Den gjennomsnittlige kostnaden for produktene deres er fra 75 til 120 tusen euro. I Russland sitter folk heller ikke uten å gjøre noe. For eksempel jobber Exoathlete-selskapet aktivt med medisinske eksoskjeletter.

Det første eksoskjelettet ble utviklet i fellesskap av General Electric og USAs militære på 60-tallet, og ble kalt Hardiman. Han kunne løfte 110 kg med en løftekraft på 4,5 kg. Den var imidlertid upraktisk på grunn av dens betydelige masse på 680 kg. Prosjektet var ikke vellykket. Ethvert forsøk på å bruke et fullstendig eksoskjelett resulterte i intense ukontrollerte bevegelser, som et resultat av at det aldri ble fullstendig testet med en person inne. Videre studier fokuserte på en arm. Selv om hun skulle løfte 340 kg, var vekten hennes 750 kg, som var det dobbelte av løftekraften. Uten å få alle komponentene sammen til å fungere, var den praktiske anvendelsen av Hardiman-prosjektet begrenset.


Deretter vil det være en kort historie om moderne eksoskjeletter, som på en eller annen måte har nådd nivået av kommersiell implementering.

1. Selvstendig gange. Krever ikke krykker eller andre midler for stabilisering, samtidig som du lar hendene være frie.
4. Eksoskjelettet for bena lar deg: stå opp\sette deg, snu deg, gå bakover, stå på ett ben, gå opp trappene, gå på ulike, til og med skrånende underlag.
5. Enheten er veldig enkel å kontrollere - alle funksjoner aktiveres ved hjelp av joysticken.
6. Enheten kan brukes hele dagen takket være det uttakbare batteriet med høy kapasitet.
7. Med REX sin lette vekt på kun 38 kilo, kan den støtte brukere som veier opptil 100 kilo og med en høyde på 1,42 til 1,93 meter.
8. Praktisk fikseringssystem forårsaker ikke noe ubehag selv om du bruker det hele dagen.
9. Dessuten, når brukeren ikke beveger seg, men bare står, kaster ikke REX bort batteristrøm.
10. Tilgang til bygninger uten ramper, takket være muligheten til å gå opp trapper uten hjelp.

HAL

HAL ( Hybrid hjelpelem) – er et roboteksoskjelett med øvre lemmer. For øyeblikket er det utviklet to prototyper - HAL 3 (gjenoppretting av motorisk funksjon av bena) og HAL 5 (restaurering av armer, ben og overkropp). Med HAL 5 er operatøren i stand til å løfte og bære gjenstander opptil fem ganger maksimal belastning under normale forhold.

Pris i Russland: de lovet for 243 600 rubler. Informasjonen kunne ikke bekreftes.

Funksjoner og spesifikasjoner:

1. Enhetsvekt 12 kg.
3. Enheten kan fungere fra 60 til 90 minutter uten å lades opp.
4. Eksoskjelettet brukes aktivt i rehabilitering av pasienter med patologi av motoriske funksjoner i underekstremitetene på grunn av forstyrrelser i sentralnervesystemet eller som en konsekvens av nevromuskulære sykdommer.

Rewalk

Rewalk er et eksoskjelett som lar paraplegikere gå. Som et eksoskjelett eller en bioelektronisk drakt, bruker ReWalk-enheten spesielle sensorer for å oppdage avvik i en persons balanse og transformerer dem deretter til impulser som normaliserer bevegelsene hans, slik at personen kan gå eller stå. ReWalk er allerede tilgjengelig i Europa og er for tiden FDA-godkjent i USA.

Pris i Russland: fra 3,4 millioner rubler (på bestilling).

Funksjoner og spesifikasjoner:

1. Enhetsvekt 25 kg.
2. Eksoskjelettet tåler opptil 80 kg.
3. Enheten kan fungere i opptil 180 minutter uten å lades opp.
4. Batteriladetid 5-8 timer
5. Eksoskjelettet brukes aktivt i rehabilitering av pasienter med patologi av motoriske funksjoner i underekstremitetene på grunn av forstyrrelser i sentralnervesystemet eller som en konsekvens av nevromuskulære sykdommer.

Exo bionisk

Ekso GT er et annet eksoskjelettprosjekt som hjelper mennesker med alvorlige muskel- og skjelettsykdommer å få tilbake bevegelsesevnen.

Pris i Russland: fra 7,5 millioner rubler (på bestilling).

Funksjoner og spesifikasjoner:

1. Enhetsvekt 21,4 kg.
2. Eksoskjelettet tåler opptil 100 kg.
3. Maksimal hoftebredde: 42cm;
4. Batterivekt: 1,4 kg;
5. Dimensjoner (HxBxD): 0,5 x 1,6 x 0,4 m.
6. Eksoskjelettet brukes aktivt i rehabilitering av pasienter med patologi av motoriske funksjoner i underekstremitetene på grunn av forstyrrelser i sentralnervesystemet eller som en konsekvens av nevromuskulære sykdommer.

DM

DM ( Drømmemaskin) – et hydraulisk automatisert eksoskjelett med stemmestyringssystem.

Pris i Russland: 700 000 rubler.

Funksjoner og spesifikasjoner:

1. Enhetsvekt 21 kg.
2. Eksoskjelettet må støtte brukerens vekt opp til 100 kg.
3. Anvendelsesområdet kan være mye bredere enn rehabilitering av pasienter med patologi av motoriske funksjoner i underekstremitetene på grunn av forstyrrelser i sentralnervesystemet eller som en konsekvens av nevromuskulære sykdommer. Dette kan være industri, bygg, showbusiness og motebransjen.

Spørsmål for diskusjon:

1. Hva er den optimale sammensetningen av et prosjektteam?
2. Hva koster prosjektet i innledende fase?
3. Hva er fallgruvene?
4. Hva ser du på som den optimale tidsrammen for å gjennomføre et prosjekt fra idé til kommersiell lansering?
5. Er det verdt å starte et prosjekt som dette nå og hvorfor?
6. Hva bør geografien og markedsekspansjonen være?
7. Er du personlig klar til å delta i et slikt prosjekt og i så fall i hvilken egenskap?

ZY Jeg vil være takknemlig for konstruktiv diskusjon, meninger, argumenter og argumenter for og imot i kommentarene. Jeg er sikker på at jeg ikke er den eneste som tenker på dette. I mellomtiden er jeg sikker på at eksoskjelettet er den nye iPhonen i verdens populærkultur i horisonten for de neste ti årene.

Hvis du er en av dem som så alle delene med stor glede" Jern mann", du var sannsynligvis fornøyd med jerndrakten som Tony Stark tok på før kampen med skurkene. Enig, det hadde vært fint med en slik dress. I tillegg til muligheten til å ta deg hvor som helst på et øyeblikk, selv for brød, ville det beskytte kroppen din mot alle slags skader og gi overmenneskelig styrke.

Det vil sannsynligvis ikke overraske deg at veldig snart vil en lettere versjon av Iron Man-drakten tillate soldater å løpe raskere, bære tyngre våpen og navigere i ulendt terreng. Samtidig vil drakten beskytte dem mot kuler og bomber. Militære ingeniører og private selskaper har jobbet med eksoskjeletter siden 1960-tallet, men bare nyere fremskritt innen elektronikk og materialvitenskap har ført oss nærmere å realisere denne ideen enn noen gang før.

I 2010 demonstrerte den amerikanske forsvarsentreprenøren Raytheon et eksperimentelt eksoskjelett kalt XOS 2 - i hovedsak en robotdrakt kontrollert av den menneskelige hjernen - som kunne løfte seg to til tre ganger mer vekt enn en person, uten noen innsats eller hjelp utenfra. Et annet selskap, Trek Aerospace, utvikler et eksoskjelett med en innebygd jetpack som kan fly i hastigheter på 112 km/t og sveve ubevegelig over bakken. Disse og en rekke andre lovende selskaper, inkludert slike monstre som Lockheed Martin, bringer Iron Man-drakten nærmere virkeligheten hvert år.

Les intervjuet med skaperen av det russiske eksoskjelettet Stakhanov.

HudskjelettXOS 2 fraRaytheon

Merk at ikke bare militæret vil dra nytte av utviklingen av et godt eksoskjelett. En dag vil personer med ryggmargsskader eller degenerative sykdommer som begrenser mobiliteten kunne bevege seg lett rundt takket være utvendige rammedresser. De første versjonene av eksoskjeletter, som ReWalk fra Argo Medical Technologies, har allerede kommet på markedet og fått bred godkjenning. Men for øyeblikket er feltet for eksoskjeletter fortsatt i sin spede begynnelse.

Hvilken revolusjon lover fremtidige eksoskjeletter å bringe til slagmarken? Hvilke tekniske hindringer må ingeniører og designere overvinne for å gjøre eksoskjeletter virkelig praktiske for daglig bruk? La oss finne ut av det.

Historie om utviklingen av eksoskjeletter

Krigere har i uminnelige tider satt rustning på kroppen, men den første ideen om en kropp med mekaniske muskler dukket opp i science fiction i 1868, i en av Edward Sylvester Ellis sine kroneromaner. Boken «Steam Man of the Prairies» beskrev en gigant dampmaskin menneskelig form, som flyttet oppfinneren, den geniale Johnny Brainerd, med en hastighet på 96,5 km/t da han jaktet okser og indianere.

Men dette er fantastisk. Det første ekte patentet for et eksoskjelett ble mottatt av den russiske maskiningeniøren Nikolai Yagn på 1890-tallet i Amerika. Designeren, kjent for sin utvikling, bodde utenlands i mer enn 20 år og patenterte et dusin ideer som beskrev et eksoskjelett som lar soldater løpe, gå og hoppe med letthet. Imidlertid er Yagn faktisk bare kjent for opprettelsen av "Stoker's Friend" - en automatisk enhet som leverer vann til dampkjeler.

Eksoskjelett patentert av N. Yagn

I 1961, to år etter at Marvel Comics kom med Iron Man og Robert Heinlein skrev Starship Troopers, bestemte Pentagon seg for å lage sine egne exosuits. Han satte seg for å lage en "servo-soldat", som ble beskrevet som en "menneskelig kapsel utstyrt med styring og forsterkere" som gjorde det mulig å flytte tunge gjenstander raskt og enkelt, i tillegg til å beskytte brukeren mot kuler, giftig gass, varme og stråling. På midten av 1960-tallet hadde Cornell University-ingeniøren Neil Meisen utviklet et 15,8 kilo tungt eksoskjelett som kan bæres, kalt "superman-drakten" eller "menneskelig forsterker." Det tillot brukeren å løfte 453 kilo med hver arm. Samtidig hadde General Electric utviklet en lignende enhet på 5,5 meter, den såkalte «pedipulatoren», som ble kontrollert av en operatør fra innsiden.

Til tross for disse svært interessante trinnene, ble de ikke kronet med suksess. Draktene viste seg å være upraktiske, men forskningen fortsatte. På 1980-tallet skapte forskere ved Los Alamos-laboratoriet et design for den såkalte Pitman-drakten, et eksoskjelett for bruk av amerikanske tropper. Konseptet forble imidlertid bare på tegnebrettet. Siden den gang har verden sett flere utviklinger, men mangel på materialer og energibegrensninger har ikke tillatt oss å se den ekte Iron Man-drakten.

I årevis har eksoskjelettprodusenter blitt hindret av teknologiens grenser. Datamaskinene var for trege til å behandle kommandoene som drev draktene. Det var ikke nok strømforsyning til å gjøre eksoskjelettet bærbart nok, og de elektromekaniske aktuatormusklene som beveget lemmene var rett og slett for svake og klumpete til å fungere på en "menneskelig" måte. Likevel var det satt i gang. Ideen om et eksoskjelett viste seg å være for lovende til at militære og medisinske felt bare kunne skille seg fra det.

Menneske-maskin

På begynnelsen av 2000-tallet begynte søken etter å lage en ekte Iron Man-drakt å komme noen vei.

Defense Advanced Research Projects Agency DARPA, Pentagons inkubator for eksotiske og avanserte teknologier, lanserte et program på 75 millioner dollar for å lage et eksoskjelett for å komplementere menneskekroppen og dens ytelse. DARPAs liste over krav var ganske ambisiøs: byrået ønsket et kjøretøy som ville tillate en soldat å utrettelig frakte hundrevis av kilo last i dager på ende, støtte store våpen som vanligvis krever to operatører, og være i stand til å frakte en såret soldat ut av slagmark om nødvendig. I dette tilfellet må bilen være usårbar for brann, og også hoppe høyt. Mange anså umiddelbart DARPAs plan som upraktisk.

Men ikke alt.

Sarcos - ledet av robotskaperen Steve Jacobsen, som tidligere hadde skapt en 80-tonns mekanisk dinosaur - kom opp med et innovativt system som brukte sensorer og brukte disse signalene til å kontrollere et sett med ventiler, som igjen justerte hydraulikk under høyt trykk i ledd. De mekaniske leddene flyttet sylindre forbundet med kabler som etterlignet senene som forbinder menneskelige muskler. Som et resultat ble det eksperimentelle eksoskjelettet XOS født, som fikk en person til å se ut som et gigantisk insekt. Sarcos ble til slutt kjøpt opp av Raytheon, som fortsatte utviklingen for å introdusere den andre generasjonen av drakten fem år senere.

XOS 2-eksoskjelettet begeistret publikum så mye at magasinet Time inkluderte det på topp 5-listen for 2010.

I mellomtiden jobbet andre selskaper, som Berkeley Bionics, for å redusere mengden energi som kunstige proteser krevde, slik at eksoskjelettet kunne fungere lenge nok til å være praktisk. Ett prosjekt fra 2000-tallet, Human Load Carrier (HULC), kunne operere i opptil 20 timer på en enkelt lading. Fremskritt gikk fremover litt etter litt.

Eksoskjelett HAL

På slutten av tiåret hadde det japanske selskapet Cyberdyne utviklet en robotdrakt kalt HAL, enda mer utrolig i sin design. I stedet for å stole på muskelsammentrekningene til en menneskelig operatør, opererte HAL på sensorer som leste elektriske signaler fra operatørens hjerne. I teorien kan et HAL-5-basert eksoskjelett tillate brukeren å gjøre hva de vil bare ved å tenke på det, uten å bevege en eneste muskel. Men foreløpig er disse eksoskelettene et fremtidsprosjekt. Og de har sine egne problemer. For eksempel har bare noen få eksoskjeletter blitt godkjent for offentlig bruk til dags dato. Resten testes fortsatt.

Utviklingsproblemer

I 2010 førte DARPA-prosjektet for å lage eksoskjeletter til visse resultater. For tiden kan avanserte eksoskjelettsystemer som veier opptil 20 kilo løfte opptil 100 kilo nyttelast med praktisk talt ingen operatørinnsats. Samtidig er de nyeste eksoskjelettene mer stillegående enn en kontorskriver, kan bevege seg i en hastighet på 16 km/t, utføre knebøy og hoppe.

For ikke lenge siden introduserte en av forsvarsentreprenørene, Lockheed Martin, sitt eksoskjelett designet for tunge løft. Det såkalte "passive eksoskjelettet", designet for verftsarbeidere, overfører ganske enkelt lasten til eksoskjelettets ben på bakken.

Forskjellen mellom moderne eksoskjeletter og de som ble utviklet på 60-tallet er at de er utstyrt med sensorer og GPS-mottakere. Dermed øker innsatsen ytterligere for militær bruk. Soldater kan få en rekke fordeler ved å bruke slike eksoskjeletter, fra presis geoposisjonering til ytterligere supermakter. DARPA utvikler også automatiserte stoffer som kan brukes i eksoskeletter for å overvåke hjerte- og luftveishelse.

Hvis amerikansk industri fortsetter å bevege seg langs denne veien, vil den veldig snart ha kjøretøyer som ikke bare kan bevege seg «raskere, høyere, sterkere», men også bære flere hundre nyttelaster. Imidlertid vil det gå minst flere år før ekte jernmenn tar til slagmarken.

Som ofte kan utviklingen av militære byråer (tenk for eksempel Internett) være til stor nytte i fredstid, ettersom teknologien til slutt vil komme ut og hjelpe folk. Lider av fullstendig eller delvis lammelse, vil personer med ryggmargsskader og muskelatrofi kunne leve mer tilfredsstillende liv. Berkeley Bionics, for eksempel, tester eLegs, et batteridrevet eksoskjelett som vil tillate en person å gå, sitte eller bare stå i lange perioder.

En ting er sikkert: prosessen med rask utvikling av eksoskjeletter begynte på begynnelsen av dette århundret (la oss kalle det den andre bølgen), og hvordan det hele ender vil bli kjent veldig, veldig snart. Teknologier står aldri stille, og hvis ingeniører tar på seg noe, bringer de det til sin logiske konklusjon.

DIY eksoskjelett

Hvordan kan du implementere et eksoskjelett selv?

For å gjøre den vilt sterk, slik jeg forstår det, bør du holde deg til hydraulikk.
For at hydraulikksystemet skal fungere trenger du:

- slitesterk og bevegelig ramme
- minimalt nødvendig sett hydrauliske stempler (jeg vil kalle dem "muskler")
-to støvsuger pumpe, to trykkkammere med et ventilsystem forbundet med et rør.
-rør som tåler høyt trykk.
-strømforsyning Hudskjelett
For å kontrollere ventilsystemet:
-En liten død datamaskin
-omtrent 30 sensorer med syv (for eksempel) grader proporsjonal med graden av ventilåpning
- et spesielt program som er i stand til å lese tilstandene til sensorer og sende de tilsvarende kommandoene til ventilene.

Hvorfor er alt dette nødvendig:

- "muskler" og rammen er faktisk hele muskel- og skjelettsystemet.
-vakuumpumper. hvorfor to? slik at den ene øker trykket i trykkkamrene, rørene og musklene, og den andre reduserer det.
-trykkkamre forbundet med et rør. i den ene, øk trykket i den andre, reduser og utstyr røret med en ventil som bare åpner i to tilfeller: trykkutjevning, og sikrer tomgangsbevegelse væsker.
-ventiler. det er enkelt og effektivt system kontroll, som vil avhenge av trykket i trykkkammeret og datastyring. å øke trykket i trykkkammeret ved å åpne ventilene til "stressede muskler" -kanalene vil tillate deg å utføre visse handlinger, øke trykket på de hydrauliske stemplene, bevegelige deler av skjelettet (rammen).

Sensorer, hvorfor rundt tretti?To for føttene, tre for bena, seks for armene og 4 for ryggen. hvordan ordne dem? mot bevegelse av lemmer. slik at benet som er skjøvet fremover setter press fra innsiden på eksoskjelettet og på sensoren på innsiden. Jeg vil videre forklare hvorfor det er slik.
- en datamaskin med et program. hovedoppgaven datamaskin og program for å sikre at sensorene ikke opplever trykk, da vil personen inne ikke føle den unødvendige motstanden fra eksoskjelettet, som vil forsøke å gjenta menneskelige bevegelser uavhengig av aktiviteten til nerver, muskler eller andre biometriske indikatorer, og dermed som tillater bruk av mye billigere sensorer enn for eksempel i høyteknologiske eksoskjeletter. sensorsignaler for datamaskinen skal deles inn i to grupper: med ubetinget kontroll hydraulisk system og aksepteres kun under forutsetning av at den motsatte sensoren med ubetinget kontroll ikke opplever trykk. Denne implementeringen vil holde benet hvilende med kneet på bakken fra automatisk forlengelse hvis personen ikke retter det ut selv. Men for å gjøre dette, må personen inne i eksoskjelettet løfte benet fra bakken (eller han må programmatisk redusere følsomheten til sensorene som utløses av tilstanden). Bruk benet som eksempel: Plasser sensorer med ubetinget signal på forsiden, og sensorer med ubetinget signal på baksiden. Tenk selv hvordan bevegelsen skal utføres. når en person bøyer beinet, vil eksoskjelettet-benet bøye seg selv om hele vekten av personen er på sensorene som strekker ut benet. Her, ved hjelp av et akselerometer (eller en annen enhet som ligner på en vestibulær), kan du programmert stille inn en endring i betingelsesløsheten til sensorsignaler avhengig av kroppens posisjon i rommet, og eliminere vridningen av eksoskjelettet når du faller på ryggen.

Deretter, for å øke styrken, gjør hendene trefingrede, sterke, du kan kombinere hydraulikk og en metallkabel. hånden skal være atskilt fra den menneskelige, det vil si foran håndleddsleddet, dette vil eliminere designvanskene forbundet med tilstedeværelsen av den menneskelige hånden i eksoskeletonhånden og vil ikke tillate skade på den menneskelige hånden, også som den menneskelige foten skal være på ankelleddet av eksoskjelettet og beskyttet.
-håndkontroll. litt ledig plass for to tredjedeler av bevegelsesfriheten til hånden og fingrene til en person i eksoskjeletthånden og et system med tre ringer på kabler, tre fingre fra lillefingeren til langfingeren i en, indeksen i den andre og tommelen i den tredje. all kontroll kommer ned til det faktum at de menneskelige fingrene, beveger ringen som er satt på dem, ruller sensorhjulet med en kabel, avhengig av rotasjonen som fingrene på eksoskjelettet bøyer og retter seg. dette vil utelukke ekstra innsats hydraulikk for å utvide eller bøye fingrene på eksoskjelettet utover dets designevner. Bruk en kabel for to ringer, en eller to. Hvorfor? fordi fingrene fra lillefingeren til pekefingeren må bøyes og ubøyes bare i én retning og tommel i to. Hvis du vil, kan du sjekke det med egne hender.

Strømforsyning Hudskjelett– her kommer det igjen en forferdelig dritt med dette. Du trenger bare å velge en strømkilde nødvendige beregninger, maksimal optimalisering av eksoskjelettdesignet og måling av energiforbruket.