Ekzoskeletet ndihmojnë të ecurit e paralizuar, lehtësojnë punën e vështirë, mbrojnë ushtarët në fushën e betejës dhe na japin superfuqi.

1. Ngarkuesi i fuqisë Activelink

I emëruar sipas ekzoskeletit të famshëm nga filmi Aliens, Activelink Power Loader është krijuar për të bërë punën e rëndë manuale më të lehtë për përdoruesin, pavarësisht nga mosha, gjinia ose madhësia, dhe synon të "krijojë një shoqëri pa kufij", sipas një njoftimi për shtyp të Activelink. Një degë e prodhuesit të famshëm japonez të elektronikës Panasonic.

2. HAL

HAL (Hybrid Assistive Limb) është një ekzoskelet mekanik nga Japonia i zhvilluar nga Cyberdine Inc. (po, ashtu si ata djem që i filluan të gjitha në Terminator), u krijua si një prototip në 1997, dhe tani përdoret në spitalet japoneze për të ndihmuar pacientët e sëmurë rëndë në aktivitetet e tyre të përditshme. Dihet gjithashtu se HAL u përdor nga punëtorët japonezë të ndërtimit dhe madje edhe shpëtimtarët gjatë likuidimit të aksidentit Fukushima-1 në 2011.

3. Ekso Bionics

14. Projekti “Ec përsëri”

Kupa e Botës FIFA 2014 në Brazil u hap nga Juliano Pinto, i cili ishte i paralizuar nga beli e poshtë dhe iu dha e drejta për të goditur i pari topin e Kupës së Botës. Kjo u bë e mundur falë një ekzoskeleti të lidhur drejtpërdrejt me trurin e tij, të zhvilluar nga Universiteti Duke. Ky event është pjesë e projektit Walk Again, i krijuar nga një ekip prej 150 personash të udhëhequr nga neurologu i njohur dhe figura kryesore në fushën e ndërfaqeve tru-makinë, Dr. Miguel Nicolelis. Juliano Pinto thjesht mendoi se donte të gjuante topin, ekzoskeleti regjistroi aktivitetin e trurit dhe aktivizoi mekanizmat e nevojshëm për lëvizje.

Mbaj mend që pashë "Avatar" dhe u mahnita plotësisht nga ekzoskeletet e shfaqura atje. Që atëherë, mendoj se e ardhmja qëndron me këto pjesë të zgjuara të harduerit. Unë gjithashtu me të vërtetë dua të aplikoj duart e mia të vogla të gabuara në këtë temë. Për më tepër, nëse besoni agjencinë analitike ABI Research, tregu global për ekzoskelete deri në vitin 2025 do të jetë 1.8 miliardë dollarë. në këtë fazë Duke mos qenë teknik, inxhinier, arkitekt apo programues, jam disi i hutuar. Unë jam duke menduar se si t'i qasem kësaj teme. Do të isha i lumtur nëse njerëzit që potencialisht do të ishin të interesuar të merrnin pjesë në projekte të tilla do të shënoheshin në komentet e artikullit.
Aktualisht janë katër kompani kyçe që operojnë në tregun ekzoskelet: American Indego, Israeli ReWalk, Japanese Hybrid Assistive Limb dhe Ekso Bionics. Kostoja mesatare e produkteve të tyre është nga 75 deri në 120 mijë euro. Në Rusi, njerëzit gjithashtu nuk ulen pa bërë asgjë. Për shembull, kompania Exoathlete po punon në mënyrë aktive në ekzoskelete mjekësore.

Ekskeleti i parë u zhvillua bashkërisht nga General Electric dhe ushtria e Shteteve të Bashkuara në vitet '60 dhe u quajt Hardiman. Ai mund të ngrinte 110 kg me një forcë ngritjeje prej 4,5 kg. Sidoqoftë, ishte jopraktike për shkak të masës së tij të konsiderueshme prej 680 kg. Projekti nuk pati sukses. Çdo përpjekje për të përdorur një ekzoskelet të plotë rezultoi në lëvizje intensive të pakontrolluar, si rezultat i së cilës nuk u testua kurrë plotësisht me një person brenda. Studime të mëtejshme u fokusuan në njërin krah. Edhe pse ajo duhej të ngrinte 340 kg, pesha e saj ishte 750 kg, që ishte dyfishi i forcës ngritëse. Pa bashkuar të gjithë komponentët për të punuar, zbatimi praktik i projektit Hardiman ishte i kufizuar.

Më pas do të ketë një histori të shkurtër për ekzoskeletet moderne, të cilët në një mënyrë ose në një tjetër kanë arritur nivelin e zbatimit komercial.

1. Ecje e pavarur. Nuk kërkon paterica apo mjete të tjera stabilizimi, duke i lënë duart të lira.
4. Ekskeleti për këmbët ju mundëson: të ngriheni/uleni, të ktheheni, të ecni mbrapa, të qëndroni në njërën këmbë, të ngjiteni shkallët, të ecni në sipërfaqe të ndryshme, madje edhe të pjerrëta.
5. Pajisja është shumë e lehtë për t'u kontrolluar - të gjitha funksionet aktivizohen duke përdorur levë.
6. Pajisja mund të përdoret gjatë gjithë ditës falë baterisë së lëvizshme me kapacitet të lartë.
7. Me peshën e lehtë të REX prej vetëm 38 kilogramësh, ai mund të mbështesë përdoruesit që peshojnë deri në 100 kilogramë dhe me një lartësi prej 1,42 deri në 1,93 metra.
8. Sistemi i përshtatshëm fiksimi nuk shkakton asnjë shqetësim edhe nëse e mbani gjatë gjithë ditës.
9. Gjithashtu, kur përdoruesi nuk lëviz, por vetëm qëndron në këmbë, REX nuk e harxhon energjinë e baterisë.
10. Qasja në ndërtesa pa rampa, falë aftësisë për të ngjitur shkallët pa ndihmë nga jashtë.

HAL

HAL ( Gjymtyrë ndihmëse hibride) – është një ekzoskelet robotik me gjymtyrë të sipërme. Për momentin, janë zhvilluar dy prototipa - HAL 3 (rivendosja e funksionit motorik të këmbëve) dhe HAL 5 (restaurimi i krahëve, këmbëve dhe bustit). Me HAL 5, operatori është në gjendje të ngrejë dhe të mbajë objekte deri në pesë herë më shumë se ngarkesa maksimale në kushte normale.

Çmimi në Rusi: ata premtuan për 243,600 rubla. Informacioni nuk mund të konfirmohej.

Karakteristikat dhe specifikimet teknike:

1. Pesha e pajisjes 12 kg.
3. Pajisja mund të punojë nga 60 deri në 90 minuta pa rimbushje.
4. Ekskeleti përdoret në mënyrë aktive në rehabilitimin e pacientëve me patologji të funksioneve motorike të ekstremiteteve të poshtme për shkak të çrregullimeve qendrore. sistemi nervor ose si pasojë e sëmundjeve neuromuskulare.

Rishëtitje

Rewalk është një ekzoskelet që lejon paraplegjikët të ecin. Ashtu si një ekzoskelet ose një kostum bioelektronik, pajisja ReWalk përdor sensorë të posaçëm për të zbuluar devijimet në ekuilibrin e një personi dhe më pas i shndërron ato në impulse që normalizojnë lëvizjet e tij, duke i lejuar atij të ecë ose të qëndrojë në këmbë. ReWalk është tashmë i disponueshëm në Evropë dhe aktualisht është i miratuar nga FDA në Shtetet e Bashkuara.

Çmimi në Rusi: nga 3.4 milion rubla (me porosi).

Karakteristikat dhe specifikimet teknike:

1. Pesha e pajisjes 25 kg.
2. Ekskeleti mund të mbajë deri në 80 kg.
3. Pajisja mund të punojë deri në 180 minuta pa u rimbushur.
4. Koha e karikimit të baterisë 5-8 orë
5. Ekskeleti përdoret në mënyrë aktive në rehabilitimin e pacientëve me patologji të funksioneve motorike të ekstremiteteve të poshtme për shkak të çrregullimeve të sistemit nervor qendror ose si pasojë e sëmundjeve neuromuskulare.

Exo bionic

Ekso GT është një tjetër projekt ekzoskeletor që i ndihmon njerëzit me sëmundje të rënda sistemi muskuloskeletor, rifitoni aftësinë për të lëvizur.

Çmimi në Rusi: nga 7.5 milion rubla (me porosi).

Karakteristikat dhe specifikimet teknike:

1. Pesha e pajisjes 21.4 kg.
2. Ekskeleti mund të mbajë deri në 100 kg.
3. Gjerësia maksimale e ijeve: 42cm;
4. Pesha e baterisë: 1.4 kg;
5. Përmasat (HxWxD): 0.5 x 1.6 x 0.4 m.
6. Ekzoskeletoni përdoret në mënyrë aktive në rehabilitimin e pacientëve me patologji të funksioneve motorike të ekstremiteteve të poshtme për shkak të çrregullimeve të sistemit nervor qendror ose si pasojë e sëmundjeve neuromuskulare.

DM

DM ( Makinë ëndrrash) – një ekzoskelet i automatizuar hidraulik me një sistem kontrolli zanor.

Çmimi në Rusi: 700,000 rubla.

Karakteristikat dhe specifikimet teknike:

1. Pesha e pajisjes 21 kg.
2. Ekskeleti duhet të mbajë peshën e përdoruesit deri në 100 kg.
3. Shtrirja e aplikimit mund të jetë shumë më e gjerë se rehabilitimi i pacientëve me patologji të funksioneve motorike të ekstremiteteve të poshtme për shkak të çrregullimeve të sistemit nervor qendror ose si pasojë e sëmundjeve neuromuskulare. Kjo mund të jetë industria, ndërtimi, biznesi i shfaqjes dhe industria e modës.

Çështjet për diskutim:

1. Çfarë është përbërje optimale ekipet e projektit?
2. Sa është kostoja e projektit në fazën fillestare?
3. Cilat janë kurthet?
4. Si e shihni koha optimale zbatimi i një projekti nga ideja në fillimin komercial?
5. A ia vlen të filloni një projekt si ky tani dhe pse?
6. Cila duhet të jetë gjeografia dhe zgjerimi i tregut?
7. A jeni personalisht i gatshëm të merrni pjesë në një projekt të tillë dhe nëse po, në çfarë cilësie?

Z Y Do të isha mirënjohës për diskutime konstruktive, opinione, argumente dhe argumente pro dhe kundër në komente. Jam i sigurt që nuk jam i vetmi që mendoj për këtë. Ndërkohë, jam i sigurt që ekzoskeleti është iPhone i ri në botë kulturën popullore në horizontin e dhjetë viteve të ardhshme.

Mbaj mend që pashë "Avatar" dhe u mahnita plotësisht nga ekzoskeletet e shfaqura atje. Që atëherë, mendoj se e ardhmja qëndron me këto pjesë të zgjuara të harduerit. Unë gjithashtu me të vërtetë dua të aplikoj duart e mia të vogla të gabuara në këtë temë. Për më tepër, nëse i besoni agjencisë analitike ABI Research, tregu global për ekzoskelete do të jetë 1.8 miliardë dollarë deri në vitin 2025. Në këtë fazë, duke mos qenë teknik, inxhinier, arkitekt apo programues, jam disi i hutuar. Unë jam duke menduar se si t'i qasem kësaj teme. Do të isha i lumtur nëse njerëzit që potencialisht do të ishin të interesuar të merrnin pjesë në projekte të tilla do të shënoheshin në komentet e artikullit.
Aktualisht janë katër kompani kyçe që operojnë në tregun ekzoskelet: American Indego, Israeli ReWalk, Japanese Hybrid Assistive Limb dhe Ekso Bionics. Kostoja mesatare e produkteve të tyre është nga 75 deri në 120 mijë euro. Në Rusi, njerëzit gjithashtu nuk ulen pa bërë asgjë. Për shembull, kompania Exoathlete po punon në mënyrë aktive në ekzoskelete mjekësore.

Më pas do të ketë një histori të shkurtër për ekzoskeletet moderne, të cilët në një mënyrë ose në një tjetër kanë arritur nivelin e zbatimit komercial.

1. Ecje e pavarur. Nuk kërkon paterica apo mjete të tjera stabilizimi, duke i lënë duart të lira.
4. Ekskeleti për këmbët ju mundëson: të ngriheni/uleni, të ktheheni, të ecni mbrapa, të qëndroni në njërën këmbë, të ngjiteni shkallët, të ecni në sipërfaqe të ndryshme, madje edhe të pjerrëta.
5. Pajisja është shumë e lehtë për t'u kontrolluar - të gjitha funksionet aktivizohen duke përdorur levë.
6. Pajisja mund të përdoret gjatë gjithë ditës falë baterisë së lëvizshme me kapacitet të lartë.
7. Me peshën e lehtë të REX prej vetëm 38 kilogramësh, ai mund të mbështesë përdoruesit që peshojnë deri në 100 kilogramë dhe me një lartësi prej 1,42 deri në 1,93 metra.
8. Sistemi i përshtatshëm i fiksimit nuk shkakton asnjë shqetësim edhe nëse e mbani gjatë gjithë ditës.
9. Gjithashtu, kur përdoruesi nuk lëviz, por vetëm qëndron në këmbë, REX nuk e harxhon energjinë e baterisë.
10. Qasja në ndërtesa pa rampa, falë aftësisë për të ngjitur shkallët pa ndihmë.

HAL

Çmimi në Rusi: ata premtuan për 243,600 rubla. Informacioni nuk mund të konfirmohej.

Karakteristikat dhe specifikimet teknike:

1. Pesha e pajisjes 12 kg.
3. Pajisja mund të punojë nga 60 deri në 90 minuta pa rimbushje.
4. Ekzoskeletoni përdoret në mënyrë aktive në rehabilitimin e pacientëve me patologji të funksioneve motorike të ekstremiteteve të poshtme për shkak të çrregullimeve të sistemit nervor qendror ose si pasojë e sëmundjeve neuromuskulare.

Rishëtitje

Çmimi në Rusi: nga 3.4 milion rubla (me porosi).

Karakteristikat dhe specifikimet teknike:

Exo bionic

Ekso GT është një tjetër projekt ekzoskeletor që ndihmon njerëzit me sëmundje të rënda muskuloskeletore të rifitojnë aftësinë për të lëvizur.

Çmimi në Rusi: nga 7.5 milion rubla (me porosi).

Karakteristikat dhe specifikimet teknike:

DM

DM ( Makinë ëndrrash) – një ekzoskelet i automatizuar hidraulik me një sistem kontrolli zanor.

Çmimi në Rusi: 700,000 rubla.

Karakteristikat dhe specifikimet teknike:

Çështjet për diskutim:

1. Cila është përbërja optimale e një ekipi projekti?
2. Sa është kostoja e projektit në fazën fillestare?
3. Cilat janë kurthet?
4. Cilin e shihni si kornizën kohore optimale për zbatimin e një projekti nga ideja deri në fillimin komercial?
5. A ia vlen të filloni një projekt si ky tani dhe pse?
6. Cila duhet të jetë gjeografia dhe zgjerimi i tregut?
7. A jeni personalisht i gatshëm të merrni pjesë në një projekt të tillë dhe nëse po, në çfarë cilësie?

Z Y Do të isha mirënjohës për diskutime konstruktive, opinione, argumente dhe argumente pro dhe kundër në komente. Jam i sigurt që nuk jam i vetmi që mendoj për këtë. Ndërkohë, jam i sigurt se ekzoskeleti është iPhone i ri në kulturën popullore botërore në horizontin e dhjetë viteve të ardhshme.

Nëse jeni nga ata që i keni parë të gjitha pjesët me shumë kënaqësi" Njeriu i hekurt", me siguri u kënaqët me kostumin e hekurt që veshi Tony Stark para luftës me zuzarët. Dakord, do të ishte mirë të kishe një kostum të tillë. Përveç aftësisë për t'ju çuar kudo sa hap e mbyll sytë, edhe për bukë, do të mbronte trupin tuaj nga të gjitha llojet e dëmtimeve dhe do t'i jepte forcë mbinjerëzore.

Ndoshta nuk do t'ju habisë që shumë shpejt, një version më i lehtë i kostumit Iron Man do t'i lejojë ushtarët të vrapojnë më shpejt, të mbajnë armë më të rënda dhe të lundrojnë në terrene të përafërta. Në të njëjtën kohë, kostumi do t'i mbrojë ata nga plumbat dhe bombat. Inxhinierët ushtarakë dhe kompanitë private kanë punuar në ekzoskelete që nga vitet 1960, por vetëm përparimet e fundit në shkencën e elektronikës dhe materialeve na kanë sjellë më afër realizimit të kësaj ideje se kurrë më parë.

Në vitin 2010, kontraktori amerikan i mbrojtjes Raytheon demonstroi një ekzoskelet eksperimental të quajtur XOS 2 - në thelb një kostum robotik i kontrolluar nga truri i njeriut - që mund të ngrihej dy deri në tre herë më shumë peshë se një person, pa asnjë përpjekje ose ndihmë nga jashtë. Një kompani tjetër, Trek Aerospace, po zhvillon një ekzoskelet me një jetpack të integruar që mund të fluturojë me shpejtësi 112 km/h dhe të rri pezull mbi tokë. Këto dhe një sërë kompanish të tjera premtuese, duke përfshirë përbindësh të tillë si Lockheed Martin, po e sjellin kostumin Iron Man më afër realitetit çdo vit.

Lexoni intervistën me krijuesin e ekzoskeletit rus Stakhanov.

EkzoskeletiXOS 2 ngaRaytheon

Vini re se jo vetëm ushtria do të përfitojë nga zhvillimi i një ekzoskeleti të mirë. Një ditë, njerëzit me lëndime të shtyllës kurrizore ose sëmundje degjenerative që kufizojnë lëvizshmërinë do të jenë në gjendje të lëvizin me lehtësi falë veshjeve të jashtme të kornizës. Versionet e para të ekzoskeleteve, si ReWalk nga Argo Medical Technologies, tashmë kanë hyrë në treg dhe kanë marrë miratimin e gjerë. Megjithatë, për momentin, fusha e ekzoskeleteve është ende në fillimet e saj.

Çfarë revolucioni premtojnë të sjellin ekzoskeletet e ardhshme në fushën e betejës? Cilat pengesa teknike duhet të kapërcejnë inxhinierët dhe projektuesit për t'i bërë ekzoskeletet vërtet praktike për përdorim të përditshëm? Le ta kuptojmë.

Historia e zhvillimit të ekzoskeleteve

Luftëtarët kanë vendosur armaturë në trupat e tyre që nga kohra të lashta, por ideja e parë e një trupi me muskuj mekanikë u shfaq në trillimet shkencore në 1868, në një nga romanet e Edward Sylvester Ellis. Libri "Steam Man of the Prairies" përshkruante një gjigant motorr me avull formë njerëzore, e cila e lëvizi shpikësin e saj, brilantin Johnny Brainerd, me një shpejtësi prej 96.5 km/h kur gjuante dema dhe indianë.

Por kjo është fantastike. Patenta e parë e vërtetë për një ekzoskelet u mor nga inxhinieri mekanik rus Nikolai Yagn në vitet 1890 në Amerikë. Dizajneri, i njohur për zhvillimet e tij, jetoi jashtë shtetit për më shumë se 20 vjet dhe patentoi një duzinë idesh që përshkruanin një ekzoskelet që lejon ushtarët të vrapojnë, të ecin dhe të kërcejnë me lehtësi. Sidoqoftë, në fakt, Yagn njihet vetëm për krijimin e "Stoker's Friend" - një pajisje automatike që furnizon me ujë kaldaja me avull.

Ekoskelet i patentuar nga N. Yagn

Në vitin 1961, dy vjet pasi Marvel Comics doli me Iron Man dhe Robert Heinlein shkroi Starship Troopers, Pentagoni vendosi të bënte kostumet e veta. Ai u nis për të krijuar një "ushtar servo", i cili u përshkrua si një "kapsula njerëzore e pajisur me drejtues dhe përforcues" që lejonte lëvizjen e shpejtë dhe të lehtë të objekteve të rënda, si dhe mbrojtjen e përdoruesit nga plumbat, gazi helmues, nxehtësia dhe rrezatimi. Nga mesi i viteve 1960, inxhinieri i Universitetit Cornell, Neil Meisen, kishte zhvilluar një ekzoskelet të veshur me kornizë 15,8 kilogramësh, të quajtur "kostumi supermen" ose "përforcues i njeriut". Ai i lejonte përdoruesit të ngrinte 453 kilogramë me secilën dorë. Në të njëjtën kohë, General Electric kishte zhvilluar një pajisje të ngjashme 5.5 metra, të ashtuquajturin "pedipulator", i cili kontrollohej nga një operator nga brenda.

Pavarësisht këtyre hapave shumë interesantë, ato nuk u kurorëzuan me sukses. Kostumet rezultuan jopraktike, por kërkimet vazhduan. Në vitet 1980, shkencëtarët në Laboratorin Los Alamos krijuan një dizajn për të ashtuquajturin kostum Pitman, një ekzoskelet për përdorim nga trupat amerikane. Sidoqoftë, koncepti mbeti vetëm në tabelën e vizatimit. Që atëherë, bota ka parë disa zhvillime të tjera, por mungesa e materialeve dhe kufizimeve të energjisë nuk na kanë lejuar të shohim kostumin e vërtetë të Iron Man.

Për vite me radhë, prodhuesit e ekzoskeleteve janë penguar nga kufijtë e teknologjisë. Kompjuterët ishin shumë të ngadaltë për të përpunuar komandat që fuqizonin kostumet. Nuk kishte furnizim të mjaftueshëm me energji elektrike për ta bërë ekzoskeletin mjaftueshëm portativ, dhe muskujt e aktivizuesit elektromekanikë që lëviznin gjymtyrët ishin thjesht shumë të dobët dhe të rëndë për të funksionuar në një mënyrë "njerëzore". Sidoqoftë, një fillim ishte bërë. Ideja e një ekzoskeleti doli të ishte shumë premtuese për fushat ushtarake dhe mjekësore që thjesht të ndaheshin me të.

Njeri-makinë

Në fillim të viteve 2000, kërkimi për të krijuar një kostum të vërtetë Iron Man filloi të arrijë diku.

Agjencia e Projekteve Kërkimore të Avancuara të Mbrojtjes DARPA, inkubatori i Pentagonit për teknologjitë ekzotike dhe të avancuara, nisi një program prej 75 milionë dollarësh për të krijuar një ekzoskelet për të plotësuar trupin e njeriut dhe performancën e tij. Lista e kërkesave të DARPA-s ishte mjaft ambicioze: agjencia donte një automjet që do të lejonte një ushtar të mbante pa u lodhur qindra kilogramë ngarkesë për ditë të tëra, të mbështeste armë të mëdha që zakonisht kërkojnë dy operatorë dhe të ishte në gjendje të transportonte një ushtar të plagosur jashtë. fushëbetejë nëse është e nevojshme. Në këtë rast, makina duhet të jetë e paprekshme ndaj zjarrit, dhe gjithashtu të kërcejë lart. Shumë e konsideruan menjëherë planin e DARPA-s të pazbatueshëm.

Por jo të gjitha.

Sarcos - i udhëhequr nga krijuesi i robotëve Steve Jacobsen, i cili më parë kishte krijuar një dinosaur mekanik 80 tonësh - doli me një sistem inovativ që përdorte sensorë dhe përdori ato sinjale për të kontrolluar një sërë valvulash, të cilat nga ana tjetër rregullonin hidraulikën nën presion të lartë në nyje . Lidhjet mekanike lëviznin cilindra të lidhur me kabllo që imitonin tendinat që lidhin muskujt e njeriut. Si rezultat, lindi ekzoskeleti eksperimental XOS, i cili e bëri një person të dukej si një insekt gjigant. Sarcos përfundimisht u ble nga Raytheon, i cili vazhdoi zhvillimin për të prezantuar gjeneratën e dytë të kostumit pesë vjet më vonë.

Ekskeleti XOS 2 e emocionoi publikun aq shumë sa revista Time e përfshiu atë në listën e saj Top 5 të vitit 2010.

Ndërkohë, kompani të tjera, si Berkeley Bionics, po punonin për të reduktuar sasinë e energjisë që kërkonte proteza artificiale në mënyrë që ekzoskeleti të mund të funksiononte aq gjatë sa të ishte praktik. Një projekt i viteve 2000, Human Load Carrier (HULC), mund të funksiononte deri në 20 orë me një karikim të vetëm. Përparimi po përparonte pak nga pak.

Ekzoskeletoni HAL

Në fund të dekadës, kompania japoneze Cyberdyne kishte zhvilluar një kostum robotik të quajtur HAL, edhe më i pabesueshëm në dizajnin e tij. Në vend që të mbështetej në kontraktimet e muskujve të një operatori njerëzor, HAL operoi me sensorë që lexojnë sinjalet elektrike nga truri i operatorit. Në teori, një ekzoskelet i bazuar në HAL-5 mund të lejojë përdoruesin të bëjë gjithçka që dëshiron vetëm duke menduar për të, pa lëvizur asnjë muskul të vetëm. Por tani për tani, këta ekzoskelete janë një projekt i së ardhmes. Dhe ata kanë problemet e tyre. Për shembull, vetëm disa ekzoskelete janë miratuar për përdorim publik deri më sot. Pjesa tjetër janë ende duke u testuar.

Problemet e zhvillimit

Deri në vitin 2010, projekti DARPA për të krijuar ekzoskelete çoi në rezultate të caktuara. Aktualisht, sistemet e avancuara ekzoskeletore që peshojnë deri në 20 kilogramë mund të ngrenë deri në 100 kilogramë ngarkesë pa pothuajse asnjë përpjekje nga operatori. Në të njëjtën kohë, ekzoskeletet e fundit janë më të qetë se një printer zyre, mund të lëvizin me një shpejtësi prej 16 km/h, të kryejnë squats dhe të kërcejnë.

Jo shumë kohë më parë, një nga kontraktorët e mbrojtjes, Lockheed Martin, prezantoi ekzoskeletin e tij të projektuar për ngritjen e rëndë. I ashtuquajturi "ekzoskeletoni pasiv", i krijuar për punëtorët e kantierit detar, thjesht e transferon ngarkesën në këmbët e ekzoskeletit në tokë.

Dallimi midis ekzoskeleteve moderne dhe atyre të zhvilluar në vitet '60 është se ata janë të pajisur me sensorë dhe marrës GPS. Kështu, rritja e mëtejshme e aksioneve për përdorim ushtarak. Ushtarët mund të përfitojnë një mori përfitimesh duke përdorur ekzoskelete të tilla, nga gjeopozicionimi i saktë deri te superfuqitë shtesë. DARPA po zhvillon gjithashtu pëlhura të automatizuara që mund të përdoren në ekzoskelete për të monitoruar shëndetin e zemrës dhe të frymëmarrjes.

Nëse industria amerikane vazhdon të ecë përgjatë kësaj rruge, shumë shpejt do të ketë automjete që jo vetëm që mund të lëvizin "më shpejt, më lart, më të fortë", por edhe të mbajnë disa qindra ngarkesa shtesë. Megjithatë, do të kalojnë të paktën disa vite të tjera para se burrat e vërtetë të hekurt të dalin në fushën e betejës.

Siç ndodh shpesh, zhvillimet e agjencive ushtarake (mendoni, për shembull, interneti) mund të jenë me përfitim të madh në kohë paqeje, pasi teknologjia përfundimisht do të dalë dhe do të ndihmojë njerëzit. Duke vuajtur nga paraliza e plotë ose e pjesshme, njerëzit me lëndime të shtyllës kurrizore dhe atrofi të muskujve do të jenë në gjendje të bëjnë jetë më të kënaqshme. Berkeley Bionics, për shembull, po teston eLegs, një ekzoskelet me bateri që do t'i lejonte një personi të ecë, të ulet ose thjesht të qëndrojë në këmbë për periudha të gjata kohore.

Një gjë është e sigurt: procesi i zhvillimit të shpejtë të ekzoskeleteve filloi në fillim të këtij shekulli (le ta quajmë vala e dytë), dhe se si përfundon e gjitha do të bëhet e njohur shumë, shumë shpejt. Teknologjitë nuk qëndrojnë kurrë në vend, dhe nëse inxhinierët marrin përsipër diçka, ata e sjellin atë në përfundimin e saj logjik.

Skelet DIY

Si mund ta zbatoni vetë një ekzoskelet?

Për ta bërë atë jashtëzakonisht të fortë, siç e kuptoj unë, duhet t'i përmbaheni hidraulikës.
Që sistemi hidraulik të funksionojë ju nevojiten:

- kornizë e qëndrueshme dhe e lëvizshme
- minimalisht set i nevojshëm pistonët hidraulikë (do t'i quaj "muskuj")
- dy pompë vakumi, dy dhoma presioni me një sistem valvulash të lidhur me një tub.
-tuba që mund të përballojnë presionin e lartë.
-furnizimi me energji elektrike ekzoskelet
Për të kontrolluar sistemin e valvulave:
-Një kompjuter i vogël i vdekur
-rreth 30 sensorë me shtatë (për shembull) gradë në përpjesëtim me shkallët e hapjes së valvulave
- një program special i aftë për të lexuar gjendjet e sensorëve dhe për të dërguar komandat përkatëse në valvula.

Pse është e nevojshme e gjithë kjo:

- "muskujt" dhe korniza janë në fakt i gjithë sistemi muskuloskeletor.
-pompa vakum. pse dy? kështu që njëra rrit presionin në dhomat e presionit, tubacionet dhe muskujt, dhe e dyta e zvogëlon atë.
- dhomat e presionit të lidhura me një tub. në një, rrisni presionin në të dytën, ulni dhe pajisni tubin me një valvul që hapet vetëm në dy raste: barazimi i presionit, duke siguruar lëvizje boshe lëngjeve.
-valvulat. është e thjeshtë dhe sistem efikas kontrolli, i cili do të varet nga presioni në dhomën e presionit dhe kontrolli kompjuterik. rritja e presionit në dhomën e presionit duke hapur valvulat e kanaleve të "muskujve të stresuar" do t'ju lejojë të kryeni veprime të caktuara, duke rritur presionin në pistonët hidraulikë, pjesët lëvizëse të skeletit (kornizën).

Sensorë, pse rreth tridhjetë dy për këmbët, tre për këmbët, gjashtë për krahët dhe 4 për shpinën? si t'i rregulloni ato? kundër lëvizjes së gjymtyrëve. në mënyrë që këmba e shtyrë përpara të bëjë presion nga brenda në ekzoskelet dhe në sensorin në anën e brendshme të tij. Unë do të shpjegoj më tej pse është kështu.
- një kompjuter me një program. detyra kryesore kompjuter dhe program për t'u siguruar që sensorët të mos përjetojnë presion, atëherë personi brenda nuk do të ndjejë rezistencën e panevojshme të ekzoskeletit, i cili do të përpiqet të përsërisë lëvizjet e njeriut pavarësisht nga aktiviteti i nervave, muskujve ose treguesve të tjerë biometrikë, në këtë mënyrë duke lejuar përdorimin e sensorëve shumë më të lirë, sesa, për shembull, në ekzoskelete të teknologjisë së lartë. Sinjalet e sensorëve për kompjuterin duhet të ndahen në dy grupe: me kontroll të pakushtëzuar sistemi hidraulik dhe pranohet vetëm me kusht që sensori i kundërt me kontroll të pakushtëzuar të mos përjetojë presion. Ky zbatim do të mbajë këmbën të mbështetur me gjurin në tokë nga shtrirja automatike nëse personi nuk e drejton vetë. Por për ta bërë këtë, personi brenda ekzoskeletit do të duhet të ngrejë këmbën nga toka (ose duhet të zvogëlojë në mënyrë programore ndjeshmërinë e sensorëve të shkaktuar nga gjendja). Duke përdorur këmbën si shembull: vendosni sensorë me një sinjal të pakushtëzuar në anën e përparme dhe sensorë me një sinjal të pakushtëzuar në anën e pasme. Imagjinoni vetë se si do të kryhet lëvizja. kur një person përkul këmbën e tij, këmba ekzoskeletore do të përkulet edhe nëse e gjithë pesha e personit është në sensorët që zgjasin këmbën. Këtu, duke përdorur një përshpejtues (ose një pajisje tjetër të ngjashme me atë vestibulare), mund të vendosni në mënyrë programore një ndryshim në pakushtëzimin e sinjaleve të sensorëve në varësi të pozicionit të trupit në hapësirë, duke eliminuar shtrembërimin e ekzoskeletit kur bie në shpinë.

Tjetra, për të rritur forcën, i bëni duart me tre gishta, të fortë, mund të kombinoni hidraulikën dhe një kabllo metalike. dora duhet të jetë e ndarë nga ajo e njeriut, pra përpara kyçit të kyçit të dorës, kjo do të eliminojë vështirësitë e projektimit që lidhen me praninë e dorës së njeriut në dorën ekzoskeletore dhe nuk do të lejojë dëmtimin e dorës së njeriut, gjithashtu. pasi këmba e njeriut duhet të jetë në kyçin e kyçit të këmbës së ekzoskeletit dhe e mbrojtur.
- kontroll me dorë. pak hapësirë të lirë për dy të tretat e lirisë së lëvizjes së dorës dhe gishtave të një personi në dorën ekzoskeletore dhe një sistem prej tre unazash në kabllo, tre gishta nga gishti i vogël në gishtin e mesit në një, treguesi në tjetri dhe gishti i madh në të tretën. i gjithë kontrolli zbret në faktin se gishtat e njeriut, duke lëvizur unazën që u vihet, lëvizin rrotën e sensorit me një kabllo, në varësi të rrotullimit të së cilës përkulen dhe drejtohen gishtat e ekzoskeletit. kjo do të përjashtojë përpjekje shtesë hidraulikë për të zgjatur ose përkulur gishtat e ekzoskeletit përtej aftësive të tij të projektimit. Përdorni një kabllo për dy unaza, një ose dy. Pse? sepse gishtat nga gishti i vogël deri te gishti tregues duhet të jenë të përthyer dhe të palakuar vetëm në një drejtim dhe gishtin e madh në dy. Nëse dëshironi, mund ta kontrolloni me duart tuaja.

Furnizimi me energji elektrike ekzoskelet- këtu përsëri del një mut i tmerrshëm me këtë. Në fund të fundit, duhet të zgjidhni vetëm një burim energjie llogaritjet e nevojshme, optimizimi maksimal i dizajnit të ekzoskeletit dhe matja e konsumit të tij të energjisë.