Екзоскелети в служба на човека: в медицината, фабриките, армията

Екзоскелетите увеличават човешката сила, повишават производителността и възстановяват загубените способности. Те помагат на хората с увреждания, улесняват работата в индустрията и подобряват армията.

Какво е екзоскелет?

В буквалния превод от гръцки език екзоскелетът е външен скелет. Автоматичен дизайн, който възстановява загубените или подобрява съществуващите функции на тялото.

Състои се от здрава рамка и задвижвания, които са отговорни за движението. Такива системи дублират работата на опорно-двигателния апарат, изчисляват усилията и безопасността на движенията.
Екзоскелетите са направени пасивни и активни. Първите не увеличават силата и не взимат физически упражнения върху себе си, а го разпределят по цялото тяло. Активните модели имат своя акцент върху земята. Те поемат част от тежестта върху себе си. Така потребителят повдига повече тежести – се получава ефектът от увеличаване на здравината.

Първи екзоскелети

Идеи за костюм, който повишава способността, произхожда от фантастика. Принципите по този въпрос бяха формулирани от руско-американския машинен инженер Николай Ягн. Вярно, че въпросът не отиде по-далеч от теорията. Единствената въплътена идея е автоматично устройство, което доставя вода в парни котли – „The Stoker Friend“.

Първият екзоскелет е направен в Пентагона. Той се нарече – Хардиман. Това беше машина с голям манипулатор, в която беше необходимо да се вкара ръка за контрол. Товароносимостта му беше 110 кг, но Хардиман не донесе сериозни ползи. Беше твърде голям и тежък (680 кг).

От 80-те години се появяват обещаващи проекти. През 90-те години производството започва в различни страни. Костюмите все още бяха тромави, но се приближаваха към употребата в живота..

Сега повечето екзоскелети се правят за медицина, армия или индустрия.

Екзоскелети за инвалиди

Ekso GT

Екзоскелет за рехабилитация след инсулт и наранявания на гръбначния мозък. Ekso GT е чифт роботизирани крака с патерици за ходене. Фърмуерът събира статистически данни за това колко енергия се изразходва за всяко движение на робота и какви действия извършва човек.

Хибриден помощен крайник (HAL)

Има за крака (HAL 3) или за ръце-крака-торс (HAL 5). Помага за повдигане на товара 5 пъти повече, отколкото човек може. Нужен е за рехабилитация на парализирания. Дисковете на този екзосуит работят от мускулни импулси. В допълнение към хората със здравословни проблеми, HAL е полезен за възрастни хора, строители, работници на Министерството на извънредните ситуации.

Rex

Скелет за хора с дисфункция на краката. Помага да ходиш, да ставаш, да седиш, да се изкачваш по стълби, да се движиш назад и дори да правиш „лунна разходка“. Потребителят го управлява от контролния панел и джойстика.

REX може да премахне усложненията, свързани с дългия престой в инвалидна количка.

Феникс

Екзотик за свободно ходене с парализа на краката. Той е много различен от обемните модели от последното десетилетие по размер и тегло (12 кг). Това е възможно поради използването на само два диска на бедрата. Коленете се държат в положение от системите за опъване.

eLegs

Екзоскелет за хора с парализа или нарушена функция на краката. Тегло – 20 кг. Подходящ за човек с височина 157-193 см. Скорост на движение – около 3 км / ч.

Костюмът предвижда действия поради сензори за накланяне, например, помага да станете от инвалидна количка, когато потребителят се наклони напред и се облегне на патерици.

Rewalk

Бионен екзот за пациенти с парализа на краката. Той помага да стои, да ходи, да върви по стълбите. Управлението се осъществява чрез дистанционното управление в ръка.

Военни екзоскелети

Министерствата на отбраната и военните изследователски институти от различни страни се опитват от миналия век да разработят лесна, проста и устойчива система за войници.

В Пентагона това се прави от Агенцията за напреднало развитие DARPA, в Русия – от институти и инженерни бюра, поръчани от Министерството на отбраната. Подобни проекти са в ход в Китай, Япония, Израел и европейските страни..

XOS 2

Един от най-известните екзоскелети за армията. Неговата задача е да увеличи физическите способности на войник. Бронята не е включена.

Костюмът помага при логистика и нападения. Той добавя сила, достатъчна за пренасяне на тежки товари, разрушаване на дървени греди и тухлени стени.

Talos

Това е пълен костюм. Той има функциите на бронята и система, която увеличава здравината. Помага за борба с екипировка до 45 кг. Костюмът проследява жизнените показатели и дори спира кървенето.

Съставът и специфичните характеристики на оборудването обикновено не се публикуват – Talos се показва на тематични изложби с общо представяне.

Exohiker

Този скелет не е позициониран като армия, но е интересен за военните. Нейната задача е да улесни прехвърлянето на тежки раници по време на кампанията. ExoHiker тежи 14 кг, но премахва натоварването от 70 кг. С едно зареждане, без да свързвате слънчева батерия, изминава 65 км със скорост около 4 км / ч.

Промишлени екзоскелети

Н-Lex

Апарат за повдигане на тежести от Hyundai. Подходящ е за хора с ограничена подвижност, но неудобен поради големите размери. Затова основният акцент е поставен върху работата в индустрията. Където трябва да вдигнете до 60 кг.

Стол без стол

Тази екзостула е за тези, които работят на крака. Облекчава мускулното напрежение, когато трябва да сте в полуклек, дълго време, да клякате или да стоите. Удобен за работа в сервиза, на опаковъчната линия, кухнята, фризьорския салон. Устройството е гъвкаво и мобилно.

Exosuit

Предназначен за водолази, които издържат на водно налягане и ниска температура на дълбочина 300 метра. Всъщност това е подсилен водолазен костюм с тегло 240 кг с четири двигателя.

MS-02 PowerLoader

Роботизиран костюм за много задачи. Разработчиците предлагат да го използвате при спасителни операции, където трябва да повдигате предмети с тегло до 100 кг.

В системата има няколко манипулатора, а сензорите са разположени в ходилата на „краката“. Те анализират натоварването върху човек в шест вектора и изчисляват колко усилия на машината трябва да бъдат приложени, за да се помогне.

MAX SuitX

Екзоскелет за хамали. Дизайнът дублира мускулно-скелетната система, премахвайки част от товара от нея. Той постоянно виси на човек в деактивирано състояние, но автоматично разпознава момента, в който работата започва и се включва.

Асистент костюм AWN-03

Екзоскелет Panasonic Power за работници на склад. Той е фиксиран на раменете, бедрата и долната част на гърба. Основната задача е да премахнете натоварването от гръбначния стълб и мускулите на гърба по време на прехвърляне на тегло.

Руски екзоскелети

ExoAthlet

Руска разработка за рехабилитация на пациенти с проблеми с краката и гръбначния мозък. Един от пилотите и посланиците на ExoAtlet е шампионът по къдрене на параолимпийски колички Виталий Данилов.

Екзоскелет Стоханов

Индустриален екзот от разработчици от Перм. Според изчисленията, тя увеличава производителността на труда в инженерните, строителните и спасителните операции от 2-5 пъти.

Exobelt

Пасивен екзоскелет от компанията ExoAtlant. Проектът все още се разработва. Предполага се, че тя ще премахне до 40% от товара от гърба по време на пренос на тегло..

Първият партньор на компанията ще бъде Сбербанк. Екзоскелетът ще бъде тестван от служители, които носят торби със злато и други ценности

Екзоскелети на бъдещето

Индустрията расте: устройствата намаляват по размер, функциите стават все по-широки. Има модели не само за медицина, промишленост или армия:

ARAIG

Exoskeleton контролер за геймъри. Той не е създаден да носи стоки или да увеличава способностите. Този костюм потапя потребителя в реалността на играта: променя температурата, симулира удара на черупките, контакт със земята и препятствия.

НАСА X1

Костюм, проектиран от Северноатлантическата космическа агенция за астронавти. Той е необходим за работа с тежки товари с нулева гравитация..

Устройството има четири задвижвания на коленете и бедрата и шест стави. Разработчиците планират да добавят още. Костюмът е подходящ за работа на МКС и поддържане на мускулен тонус в нулева гравитация – той изпраща данни за астронавтите на лекари на Земята.

Къде да купя екзоскелет и колко струва

Цената на материалите прави екзоскелетите скъпи. Например руски ExoAthlet Той струва повече от 1 милион рубли. Костюмите от чуждо производство са много по-скъпи. Например, REX P – 9,5 милиона рубли.

Постепенно се появяват производители с по-ниски цени. И така, Cyberdyne произвежда HAL за ръце, крака и цялото тяло, които могат да се купят от 4 200 долара.

По-добре е да разберете цената на устройствата на уебсайтовете на производителите, но тези ресурси са подходящи и за обща информация:

• Tiu
• AliExpress
• RoboTrends

Подобни статии

• Как роботите помагат на хората в различни области на живота

  В свят, претърпял четвъртата индустриална революция, много става автоматично. Има роботи, които работят във фабрики и опростяват…

• Neuronet – перфектното киберпространство или контрол над хората

  Рано или късно човек ще свърже мозъка си с интернет и ще контролира устройствата около себе си с мислите си. Ще има универсална среда, в която хората…

• Какво представляват големите данни и за какво са предназначени?

  Големи данни Големите данни са посоката, за която всички говорят, но малко хора я знаят добре. Електронна търговия гиганти, индустриални…