Exoscheletele în slujba omului: în medicină, fabrici, armată

Exoscheletele cresc puterea umană, cresc productivitatea și restabilesc abilitățile pierdute. Ei ajută persoanele cu dizabilități, facilitează munca în industrie și îmbunătățesc armata.

Ce este un exoschelet?

În traducerea literală din greacă, exoscheletul este un schelet extern. Proiectare automată care restabilește pierderea sau îmbunătățește funcțiile corpului existente.

Este format dintr-un cadru robust și unități care sunt responsabile pentru mișcare. Astfel de sisteme duplică activitatea sistemului musculo-scheletic, calculează eforturile și siguranța mișcărilor.
Exoscheletele sunt făcute pasive și active. Primele nu cresc puterea și nu fac efort fizic asupra lor, ci o distribuie în întregul corp. Modelele active își pun accentul pe sol. Ei iau parte din povară asupra lor. Astfel, utilizatorul ridică mai multe greutăți – se obține efectul creșterii rezistenței.

Primii exoscheleti

Idei pentru un costum care îmbunătățește abilitatea își au originea în ficțiune. Principiile pe acest subiect au fost formulate de inginerul mecanic ruso-american Nikolai Yagn. Adevărat, problema nu a mers mai departe decât teoria. Singura idee întruchipată este un dispozitiv automat care furnizează apă cazanelor – „The Stoker Friend”.

Primul exoschelet a fost realizat la Pentagon. S-a numit el – Hardiman. Era o mașină cu un manipulator mare, în care era necesară introducerea unei mâini pentru control. Capacitatea sa de transport a fost de 110 kg, dar Hardiman nu a adus beneficii serioase. Era prea mare și greoi (680 kg).

Începând cu anii 80, au apărut proiecte promițătoare. În anii 90, producția a început în diferite țări. Costumele erau încă stângace, dar erau tot mai aproape de a fi folosite în viață..

Acum, majoritatea exoscheletelor sunt făcute pentru medicină, armată sau industrie.

Exoscheletele pentru persoanele cu handicap

---

Ekso GT

Exoschelet pentru reabilitare după accident vascular cerebral și leziuni ale măduvei spinării. Ekso GT este o pereche de picioare robotizate cu cârje pentru mersul pe jos. Firmware-ul colectează statistici despre câtă energie este cheltuită pentru fiecare mișcare a robotului și ce acțiuni efectuează o persoană.

Membrul hibrid de asistență (HAL)

Există pentru picioare (HAL 3) sau pentru brațe-picioare-tors (HAL 5). Ajută la ridicarea încărcăturii de 5 ori mai mult decât poate o persoană. Este necesar pentru reabilitarea paralizatului. Conducerile acestui exosuit funcționează din impulsurile musculare. Pe lângă persoanele cu probleme de sănătate, HAL este utilă persoanelor în vârstă, constructorilor, lucrătorilor Ministerului Urgențelor.

Rex

Schelet pentru persoanele cu disfuncții ale picioarelor. Vă ajută să mergeți, să vă ridicați, să vă așezați, să urcați scările, să vă deplasați înapoi și chiar să faceți o „plimbare pe lună”. Utilizatorul îl controlează de pe panoul de control și de la joystick.

REX poate elimina complicațiile asociate unei șederi îndelungate într-un scaun cu rotile.

fenix

Exosuit pentru mers gratuit cu paralizia picioarelor. Este foarte diferit de modelele voluminoase din ultimul deceniu ca mărime și greutate (12 kg). Acest lucru este posibil datorită utilizării doar a două unități pe șolduri. Genunchile sunt ținute în poziție de sistemele de tensiune.

eLegs

Exoschelet pentru persoanele cu paralizie sau cu afectare a picioarelor. Greutate – 20 kg. Potrivit pentru o persoană cu o înălțime de 157-193 cm Viteza de mișcare – aproximativ 3 km / h.

Costumul prezice acțiuni datorate senzorilor de înclinare, de exemplu, ajută să se ridice de pe un scaun cu rotile atunci când utilizatorul se apleacă înainte și se apleacă pe cârje.

Rewalk

Exosuit bionic pentru pacienții cu paralizie la nivelul picioarelor. El ajută să stea, să meargă, să urce scările. Managementul se realizează prin intermediul telecomenzii în mână.

Exoscheletele militare

---

Ministerele apărării și institutele de cercetare militară din diferite țări încearcă încă din secolul trecut să dezvolte un sistem ușor, simplu și durabil pentru soldați.

În Pentagon, este agenția pentru dezvoltarea avansată DARPA, în Rusia – instituții și birouri de inginerie, comandată de Ministerul Apărării. Proiecte similare sunt în derulare în China, Japonia, Israel și țările europene..

XOS 2

Unul dintre cele mai cunoscute exoscheleturi pentru armată. Sarcina lui este să crească abilitățile fizice ale unui soldat. Armură nu este inclusă.

Costumul ajută în logistică și agresiuni. El adaugă putere suficientă pentru a transporta sarcini grele, distrugerea grinzilor de lemn și a zidurilor de cărămidă.

Talos

Acesta este un costum complet. Are funcțiile de armură și un sistem care crește rezistența. Ajută la lupta cu echipamente de până la 45 kg. Costumul urmărește semnele vitale și chiar oprește sângerarea.

Compoziția și caracteristicile specifice ale echipamentelor nu sunt publicate de obicei – Talos este prezentat la expoziții tematice cu o prezentare generală.

Exohiker

Acest schelet nu este poziționat ca o armată, ci interesant pentru militari. Sarcina sa este de a facilita transferul de rucsacuri grele în timpul campaniei. ExoHiker cântărește 14 kg, dar îndepărtează sarcina de 70 kg. La o singură încărcare, fără a conecta o baterie solară, acesta parcurge 65 km cu o viteză de aproximativ 4 km / h.

Exoscheleturi industriale

---

H-lex

Dispozitiv de ridicare a greutății de la Hyundai. Este potrivit pentru persoanele cu mobilitate limitată, dar incomod din cauza dimensiunilor mari. Prin urmare, accentul principal este pus pe munca în industrie. Unde trebuie să ridicați până la 60 kg.

Scaun fără păr

Această exostulă este destinată celor care lucrează pe picioare. Ameliorează tensiunea musculară atunci când trebuie să fii într-un semidegătit mult timp, ghemuit sau în picioare. Convenabil pentru lucru în atelier, pe linia de ambalare, bucătărie, coafor. Dispozitivul este flexibil și mobil.

Exosuit

Proiectat pentru scafandri care rezistă la presiunea apei și la temperaturi scăzute la o adâncime de 300 de metri. De fapt, acesta este un costum de scufundare întărit, care cântărește 240 kg cu patru motoare.

MS-02 PowerLoader

Costum robot pentru multe sarcini. Dezvoltatorii sugerează utilizarea acestuia în operațiuni de salvare, unde trebuie să ridicați obiecte cu o greutate de până la 100 kg.

În sistem există mai mulți manipulatori, iar senzorii sunt localizați în tălpile „picioarelor”. Aceștia analizează încărcarea pe o persoană în șase vectori și calculează cât de mult efortul mașinii trebuie aplicat pentru a ajuta.

MAX SuitX

Exoschelet pentru mutatori. Designul dublează sistemul musculo-scheletic, îndepărtând o parte din sarcină din el. Se blochează constant de o persoană aflată într-o stare dezactivată, dar recunoaște automat momentul în care lucrarea începe și se pornește.

Asistență Suit AWN-03

Exoschelet Panasonic Power pentru lucrătorii din depozite. Este fixat pe umeri, șolduri și partea inferioară a spatelui. Sarcina principală este îndepărtarea încărcăturii din mușchii coloanei vertebrale și ale spatelui în timpul transferului de greutate.

Exoscheletele ruse

---

ExoAthlet

Dezvoltare rusească pentru reabilitarea pacienților cu probleme la nivelul piciorului și măduvei spinării. Unul dintre piloții și ambasadorii ExoAtlet este campionul paralimpic al curlingului pentru scaun cu rotile, Vitaly Danilov.

Exoschelet Stokhanov

Exosuit industrial de la dezvoltatori din Perm. Conform calculelor, crește productivitatea muncii în operațiunile de inginerie, construcții și salvare de 2-5 ori.

Exobelt

Exoschelet pasiv de la compania ExoAtlant. Proiectul este încă în curs de dezvoltare. Se presupune că va elimina până la 40% din sarcină din spate în timpul transferului de greutate..

Primul partener al companiei va fi Sberbank. Exoscheletul va fi testat de angajații care poartă pungi din aur și alte obiecte de valoare

Exoscheletele viitorului

---

Industria este în creștere: dispozitivele au dimensiuni în scădere, funcțiile sunt din ce în ce mai largi. Există modele nu numai pentru medicină, industrie sau armată:

ARAIG

Controler exoschelet pentru jucători. Nu a fost creat pentru a transporta bunuri sau pentru a crește abilități. Acest costum cufundă utilizatorul în realitatea jocului: schimbă temperatura, simulează lovitura scoicilor, contactul cu pământul și obstacolele.

NASA X1

Costum proiectat de Agenția Spațială a Atlanticului de Nord pentru astronauți. Este necesar pentru a lucra cu sarcini mari, cu gravitație zero..

Dispozitivul are patru acționări pe genunchi și șolduri și șase articulații. Dezvoltatorii intenționează să adauge mai multe. Costumul este potrivit pentru a lucra la ISS și pentru a sprijini tonusul muscular în greutate zero – trimite date despre astronauți medicilor de pe Pământ.

De unde să cumpărați un exoschelet și cât costă

---

Prețul materialelor face ca exoscheletele să fie scumpe. De exemplu, rusa ExoAthlet Costă mai mult de 1 milion de ruble. Costumele de fabricație străină sunt mult mai scumpe. De exemplu, REX P – 9,5 milioane de ruble.

Treptat apar producători cu prețuri mai mici. Deci, Cyberdyne produce HAL pentru brațe, picioare și întregul corp, care pot fi cumpărate de la 4.200 USD.

Este mai bine să aflați prețul dispozitivelor pe site-urile producătorilor, dar aceste resurse sunt adecvate și pentru informații generale:

• Tiu
• AliExpress
• RoboTrends

Articole similare

• Cum roboții ajută oamenii din diferite domenii ale vieții

  Într-o lume care trece prin a patra revoluție industrială, mult devine automat. Există roboți care lucrează în fabrici și simplifică…

• Neuronet – cyberspace perfect sau controlul asupra oamenilor

  Mai devreme sau mai târziu, o persoană își va conecta creierul la Internet și va controla dispozitivele din jurul său cu gândurile sale. Va exista un mediu universal în care oamenii…

• Pentru ce este data mare și pentru ce este vorba?

  Date mari Datele mari reprezintă direcția în care toată lumea vorbește, dar puțini oameni o știu bine. Giganti comerțului industrial, industrial…