Uusi eksoskeleton saappaiden muodossa: työskentele itsenäisesti ja helpota liikkumista! Mikä on eksoskeleton - tulevan eksoskeletonin "rautamiehen" puku paperista

Eksoskeletonit, jotka auttavat halvaantuneita kävelemään, helpottavat kovaa työtä, suojaavat sotilaita taistelukentällä ja antavat meille supervoimia.

1. Activelink Power Loader

Aliens-elokuvan kuuluisan eksoskeleton mukaan nimetty Activelink Power Loader on suunniteltu helpottamaan käyttäjän raskasta käsityötä iästä, sukupuolesta tai koosta riippumatta, ja sen tavoitteena on "luoda yhteiskunta ilman rajoja" Activelinkin lehdistötiedotteen mukaan. tytäryhtiö kuuluisa japanilainen elektroniikkavalmistaja Panasonic.

2. HAL

HAL (Hybrid Assistive Limb) mekaaninen eksoskeletoni Japanista, jonka on kehittänyt Cyberdine Inc. (kyllä, aivan kuten ne kaverit, jotka aloittivat kaiken Terminatorissa), luotiin prototyypiksi vuonna 1997, ja sitä käytetään nyt japanilaisissa sairaaloissa auttamaan vakavasti sairaita potilaita. päivittäistä toimintaa. Tiedetään myös, että japanilaiset rakennustyöntekijät ja jopa pelastajat käyttivät HAL:ia Fukushima-1-onnettomuuden siivouksen aikana vuonna 2011.

3. Ekso Bionics

14. Projekti "Walk Again"

Vuoden 2014 jalkapallon MM-kisat Brasiliassa avasi Juliano Pinto, halvaantunut vyötäröstä alaspäin, ja hänelle annettiin oikeus tehdä ensimmäinen potku MM-palloon. Tämä oli mahdollista Duken yliopiston kehittämän eksoskeleton ansiosta, joka oli kytketty suoraan hänen aivoihinsa. Tämä tapahtuma on osa "Walk Again" -projektia, jonka on luonut 150 hengen ryhmä, jota johtaa tunnettu neurotieteilijä ja aivo-kone-rajapintojen alan johtava henkilö, tohtori Miguel Nicolelis. Giuliano Pinto luuli yksinkertaisesti haluavansa potkaista palloa, eksoskeleton tallensi aivojen toimintaa ja aktivoi liikkumiseen tarvittavat mekanismit.

Jos olet yksi niistä, jotka katsoivat kaikkia Iron Manin osia suurella mielenkiinnolla, olet varmasti ollut tyytyväinen rautapukuun, jonka Tony Stark puki ennen taistelua roistoja vastaan. Samaa mieltä, olisi kiva saada tällainen puku. Sen lisäksi, että se voisi viedä sinut minne tahansa silmänräpäyksessä, ainakin leipää varten, se suojelisi kehoasi kaikenlaisilta vaurioilta ja antaisi yli-inhimillistä voimaa.

Ei luultavasti yllätä sinua, että Iron Man -puvun kevyempi versio antaa sotilaille mahdollisuuden juosta nopeammin, kantaa raskaita aseita ja liikkua epätasaisessa maastossa. Samalla puku suojaa heitä luodeilta ja pommeilta. Sotainsinöörit ja yksityiset yritykset ovat työskennelleet eksoskeleton parissa viime vuosisadan 60-luvulta lähtien, mutta vasta viimeaikaiset elektroniikan ja materiaalitieteen edistysaskeleet ovat tuoneet meidät lähemmäs tämän idean toteuttamista kuin koskaan ennen.

Vuonna 2010 yhdysvaltalainen puolustusalan urakoitsija Raytheon esitteli kokeellisen XOS 2 -eksoskeleton – pohjimmiltaan ihmisen aivojen ohjaama robottipuku – joka pystyy nostamaan 2–3 kertaa ihmisen painon ilman mitään ponnistuksia. ulkopuolista apua. Toinen yritys, Trek Aerospace, kehittää eksoskeletonia, jossa on sisäänrakennettu suihkureppu, joka voi lentää 112 km/h ja leijua liikkumattomana maanpinnan yläpuolella. Nämä ja monet muut lupaavat yritykset, mukaan lukien Lockheed Martinin kaltaiset hirviöt, tuovat Iron Man -puvun lähemmäs todellisuutta joka vuosi.

Lue haastattelu venäläisen eksoskeletonin luojan Stakhanovin kanssa.

EksoskeletonXOS 2 alkaenRaytheon

Huomaa, että ei vain armeija hyötyy hyvän eksoskeleton kehittämisestä. Eräänä päivänä ihmiset, joilla on selkäydinvammoja tai liikkumiskykyään rajoittavia rappeumasairauksia, voivat liikkua helposti ulkopuolisten runkopukujen ansiosta. Ensimmäiset eksoskeletonversiot, kuten Argo Medical Technologiesin ReWalk, ovat jo tulleet markkinoille ja saaneet yleisen hyväksynnän. Kuitenkin päällä Tämä hetki eksoskeletonin ala on vielä lapsenkengissään.

Minkä vallankumouksen tulevaisuuden eksoskeletonit lupaavat tuoda taistelukentälle ja? Mitä teknisiä esteitä insinöörien ja suunnittelijoiden on voitettava tehdäkseen eksoskeletoista todella käytännöllisiä jokapäiväiseen käyttöön? Selvitetään se.

Eksoskeleton kehityksen historia

Soturit ovat pannneet vartaloonsa ammoisista ajoista lähtien, mutta ensimmäinen ajatus kehosta, jossa on mekaanisia lihaksia, ilmestyi tieteiskirjallisuuteen vuonna 1868, yhdessä Edward Sylvester Ellisin penniromaaneista. Prairie Steam Man kuvaili jättimäistä, ihmisen muotoista höyrykonetta, joka kuljetti sen keksijää, neroa Johnny Brainerdia, 96,5 km/h metsästäessään härkää ja intiaania.

Mutta tämä on fantasiaa. Ensimmäisen todellisen patentin eksoskeletonille sai venäläinen koneinsinööri Nikolai Yagn 1890-luvulla Amerikassa. Kehitystyöstään tunnettu suunnittelija asui ulkomailla yli 20 vuotta ja patentoi tusina ideaa, jotka kuvaavat eksoskeletonia, jonka avulla sotilaat voivat juosta, kävellä ja hypätä helposti. Todellisuudessa Yagn tunnetaan kuitenkin vain "Stoker's Friendin" - automaattisen laitteen, joka toimittaa vettä höyrykattiloihin, luomisesta.

N. Yagnon patentoima eksoskeleton

Vuoteen 1961 mennessä, kaksi vuotta sen jälkeen, kun Marvel Comics keksi Iron Manin ja Robert Heinlein kirjoitti Starship Troopers -elokuvan, Pentagon päätti tehdä heidän eksopuvunsa. Hän asetti tehtäväksi luoda "servosotilas", jota kuvailtiin "ohjauksella ja ohjaustehostimella varustetuksi ihmiskapseliksi", jonka avulla hän pystyi siirtämään raskaita esineitä nopeasti ja helposti ja suojasi myös kantolaitetta luodeilta, myrkyllisiltä kaasuilta ja kuumuudelta. ja säteilyä. 1960-luvun puoliväliin mennessä Cornellin yliopiston insinööri Neil Meizen oli kehittänyt 15,8 kiloa painavan puettavan luuston eksoskeleton, jota kutsuttiin nimellä "Superman Suit" tai "Human Amplifier". Sen avulla käyttäjä pystyi nostamaan 453 kiloa kummallakin kädellä. Samaan aikaan General Electric oli kehittänyt samanlaisen 5,5 metrin laitteen, niin kutsutun "pedipulaattorin", jota ohjaaja ohjasi sisältä.

Näistä erittäin mielenkiintoisista vaiheista huolimatta niitä ei kruunannut menestys. Puvut osoittautuivat epäkäytännöllisiksi, mutta tutkimus jatkui. 1980-luvulla Los Alamosin laboratorion tutkijat loivat suunnittelun niin sanotulle "Pitman" -puvulle, amerikkalaisten joukkojen käyttöön tarkoitetulle eksoskeletonille. Konsepti jäi kuitenkin vain piirustuspöydälle. Sittemmin maailma on nähnyt useita kehityskulkuja, mutta materiaalien puute ja energiarajoitukset eivät ole antaneet meille mahdollisuuden nähdä todellista Iron Man -pukua.

Vuosien ajan teknologian rajoitukset ovat vaivanneet eksoskeleton valmistajia. Tietokoneet olivat liian hitaita käsittelemään komentoja, jotka panivat puvut liikkeelle. Virtalähde ei riittänyt tekemään eksoskeletosta tarpeeksi kannettavaksi, ja raajoja liikuttelevat sähkömekaaniset käyttölihakset olivat yksinkertaisesti liian heikkoja ja hankalia toimiakseen "inhimillisesti". Alku on kuitenkin tehty. Ajatus eksoskeletonista osoittautui liian lupaavalta, jotta armeija ja lääketieteen alat olisivat vain luopuneet siitä.

konemies

2000-luvun alussa halu luoda todellinen Iron Man -puku alkoi johtaa jonnekin.

Defence Advanced Research Agency DARPA, Pentagonin eksoottinen ja kehittyneen teknologian hautomo, käynnisti 75 miljoonan dollarin ohjelman rakentaakseen eksoskeleton, joka parantaa ihmiskehoa ja sen suorituskykyä. DARPAn vaatimuslista oli varsin kunnianhimoinen: virasto halusi ajoneuvon, jonka avulla sotilas voisi väsymättä kuljettaa satoja kiloja rahtia koko päivän, tukea suuria aseita, jotka vaativat yleensä kaksi käyttäjää, ja pystyisi kuljettamaan myös haavoittunutta sotilasta, jos välttämätön taistelukentältä. Samaan aikaan auton on oltava altistumaton tulelle ja myös hypätä korkealle. Monet pitivät DARPA-suunnitelmaa heti mahdottomina.

Mutta eivät kaikki.

Sarcos – jota johti robotin luoja Steve Jacobsen, joka oli aiemmin luonut 80 tonnin mekaanisen dinosauruksen – kehitti innovatiivisen järjestelmän, jossa anturit ohjasivat näiden signaalien avulla venttiilisarjaa, joka puolestaan ​​ohjasi hydrauliikkaa korkealla paineella nivelissä. . Mekaaniset nivelet liikuttivat sylintereitä, jotka oli yhdistetty kaapeleilla, jotka matkivat ihmisen lihaksia yhdistäviä jänteitä. Tuloksena syntyi kokeellinen eksoskeleton XOS, joka sai ihmisen näyttämään jättiläishyönteiseltä. Sarcos osti lopulta Raytheon, joka jatkoi kehitystä esitelläkseen puvun toisen sukupolven viisi vuotta myöhemmin.

XOS 2 -eksoskeleton innosti yleisöä niin paljon, että Time-lehti sisällytti sen viiden parhaan joukkoon vuonna 2010.

Samaan aikaan muut yritykset, kuten Berkeley Bionics, ovat työskennelleet vähentääkseen keinotekoisten proteesien vaatimaa tehoa, jotta eksoskeleton voi kestää tarpeeksi kauan ollakseen käytännöllinen. Yksi 2000-luvun projekteista, Human Load Carrier (HULC), voisi toimia jopa 20 tuntia ilman latausta. Pikku hiljaa edistystä tapahtui.

HAL-eksoskeleton

Vuosikymmenen loppuun mennessä japanilainen yritys Cyberdyne kehitti HAL-robottipuvun, joka on suunnittelultaan vieläkin uskomattomampi. Sen sijaan, että luottaisi ihmisen käyttäjän lihasten supistuksiin, HAL työskenteli sensorien parissa, jotka lukivat sähköiset signaalit käyttäjän aivoista. Teoriassa HAL-5-pohjainen eksoskeleton voisi antaa käyttäjälle mahdollisuuden tehdä mitä tahansa vain ajattelemalla sitä liikuttamatta yhtään lihasta. Mutta toistaiseksi nämä eksoskeletonit ovat tulevaisuuden projekti. Ja heillä on omat ongelmansa. Esimerkiksi vain harvat eksoskeletonit ovat tähän mennessä saaneet julkisen hyväksynnän. Loput ovat vielä testauksessa.

Kehityskysymykset

Vuoteen 2010 mennessä DARPA-projekti eksoskeletonin luomiseksi johti joihinkin tuloksiin. Tällä hetkellä jopa 20 kiloa painavat kehittyneet eksoskeletonjärjestelmät voivat nostaa jopa 100 kiloa hyötykuormaa pienellä käyttäjän ponnistelulla tai ilman sitä. Samaan aikaan uusimmat eksoskeletonit ovat hiljaisempia kuin toimistotulostin, voivat liikkua nopeudella 16 km / h, kyykkyä ja hypätä.

Ei niin kauan sitten yksi puolustusviraston urakoitsijoista, Lockheed Martin, esitteli painonnostoon suunniteltunsa eksoskeleton. Telakkatyöntekijöille luotu niin kutsuttu "passiivinen eksoskeleton" yksinkertaisesti siirtää kuorman eksoskeleton jaloille, jotka ovat maassa.

Ero nykyaikaisten ja 60-luvulla kehitettyjen eksoskeletonien välillä on se, että ne on varustettu antureilla ja GPS-vastaanottimilla. Siten panokset nostetaan entisestään sotilaalliselle käyttöön. Sotilaat voisivat saada paljon etuja käyttämällä tällaisia ​​eksoskeletoneja, tarkasta paikannuksesta ylimääräisiin supervoimiin. DARPA kehittää myös automatisoituja kudoksia, joita voitaisiin käyttää eksoskeletoissa sydämen ja hengitystilojen seuraamiseen.

Jos amerikkalainen teollisuus jatkaa liikkumistaan ​​tällä tavalla, sillä on hyvin pian sellaisia, jotka eivät voi vain liikkua "nopeammin, korkeammalle, vahvemmin", vaan myös kuljettaa useita satoja lisähyötykuormia. Menee kuitenkin vielä ainakin muutama vuosi ennen kuin todellinen " rautamiehet' menee taistelukentälle.

Kuten usein tapahtuu, sotilaallisten virastojen kehityksestä (ajattele esimerkiksi Internetiä) voi olla suurta hyötyä rauhan aikana, koska teknologia tulee lopulta esiin ja auttaa ihmisiä. Täydellisestä tai osittaisesta halvaantumisesta kärsivät ihmiset, joilla on selkäydinvammoja ja lihasten surkastumista, voivat elää täyttävämpää elämää. Esimerkiksi Berkeley Bionics testaa eLegsiä, akkukäyttöistä eksoskeletonia, jonka avulla ihminen voi kävellä, istua tai yksinkertaisesti seistä pitkiä aikoja.

Yksi asia on varma: eksoskeleton kehitysprosessi alkoi tämän vuosisadan alussa (kutsutaanko sitä toiseksi aalloksi), ja kuinka se päättyy, tiedetään hyvin, hyvin pian. Tekniikat eivät koskaan pysähdy paikallaan, ja jos insinöörit tarttuvat johonkin, he vievät tämän asian loogiseen loppuun.

DIY eksoskeleton

Kuinka voit toteuttaa itsenäisesti eksoskeleton.

Jotta se olisi villisti vahva, ymmärtääkseni sen pitäisi pysähtyä hydrauliikkaan.
Jotta hydraulijärjestelmä toimisi, tarvitset:

- vahva ja joustava runko
- minimaalinen tarvittava setti hydrauliset männät (kutsun niitä "lihaksiksi")
-kaksi tyhjiöpumput, kaksi painekammiota, joissa on venttiilijärjestelmä, joka on yhdistetty putkella.
- putket, jotka kestävät korkeaa painetta.
-voiman lähde eksoskeleton
Venttiilijärjestelmän ohjaaminen:
- Pieni kuollut tietokone
- noin 30 anturia, joissa on seitsemän (esimerkiksi) astetta, jotka ovat verrannollisia venttiilien avoimuusasteisiin
- erikoisohjelma, joka pystyy lukemaan anturien tilan ja lähettämään tarvittavat komennot venttiileille.

Miksi tämä kaikki on välttämätöntä:

- "lihakset" ja runko on itse asiassa koko tuki- ja liikuntaelimistö.
-tyhjiöpumput. miksi kaksi? niin, että toinen lisäisi painetta painekammioissa, putkissa ja lihaksissa ja toinen vähentäisi sitä.
painekammiot, jotka on yhdistetty putkella. toisessa nosta painetta toisessa, laske se ja varusta putki venttiilillä, joka avautuu vain kahdessa tapauksessa: paineen tasaus, joka varmistaa nesteen joutokäynnin.
-venttiilit. se on yksinkertaista ja tehokas järjestelmä ohjaus, joka riippuu painekammion paineesta ja tietokoneohjauksesta. lisäämällä painetta painekammiossa avaamalla "kiristyslihasten" kanavien venttiilit, voit suorittaa tiettyjä toimia lisäämällä painetta hydraulimännissä, luuston liikkuvissa osissa (runko).

Anturit, miksi noin kolmekymmentä: kaksi jaloille, kolme jaloille, kuusi käsivarsille ja 4 selkään. miten ne järjestetään? raajan liikettä vastaan. niin, että etujalka painaa sisäpuolelta ulkopuolista luurankoa ja anturia sen sisäpuolella. Selitän myöhemmin miksi näin on.
- tietokone ohjelmalla. tietokoneen ja ohjelman päätehtävänä on varmistaa, että anturit eivät koe painetta, jolloin sisällä oleva henkilö ei tunne eksoskeletonin ylimääräistä vastusta, joka pyrkii toistamaan ihmisen liikkeet riippumatta hermoja, lihaksia tai muita biometrisiä indikaattoreita, mikä mahdollistaa paljon halvempien antureiden käytön kuin esimerkiksi korkean teknologian eksoskeletoissa. tietokoneen anturisignaalit on jaettava kahteen ryhmään: hydraulijärjestelmän ehdottoman ohjauksen omaavat signaalit ja ne, jotka vastaanotetaan vain, jos vastakkainen ehdottomalla ohjauksella varustettu anturi ei ole paineen alaisena. Tämä toteutus pitää polvi maassa olevan jalan automaattisesta venymisestä, jos henkilö ei suorista sitä itse. Mutta tätä varten eksoskeleton sisällä olevan henkilön on nostettava jalkansa maasta (tai sinun on vähennettävä ohjelmallisesti tilan laukaisemien antureiden herkkyyttä). Esimerkki jaloista: aseta anturit, joissa on ehdoton signaali etupuolelle ja ehdoton signaali taakse. kuvitella kuinka liike suoritetaan. kun ihmisen jalka on taipunut, ulkopuolisen luuston jalka taipuu, vaikka koko henkilön paino olisi jalkaa laajentavien antureiden päällä. Täällä voit kiihtyvyysmittarilla (tai muulla vestibulaarisen kaltaisella laitteella) muuttaa anturisignaalien ehdottomuutta ohjelmallisesti riippuen kehon asennosta avaruudessa, eliminoiden eksoskeleton kiertymisen selälle putoamisen yhteydessä.

Lisäksi lujuuden lisäämiseksi, tee käsistä kolmisormi, kestävyys, voit yhdistää hydrauliikan ja metallikaapelin. käden tulee olla erillään ihmisen kädestä, eli rannenivelen edessä, tämä eliminoi rakenteelliset vaikeudet, jotka liittyvät ihmisen käden läsnäoloon eksoskeleton kädessä, eikä salli ihmisen käden vahingoittumista sekä ihmisen jalan tulee olla eksoskeleton nilkan nivelessä ja suojattu.
- käsiohjaus. jonkin verran vapaata tilaa kahdelle kolmasosalle ihmisen käden ja sormien liikkumisvapaudesta eksoskeleton kädessä ja kolmen renkaan järjestelmä kaapeleissa, kolme sormea ​​pikkusormesta keskisormeen yhdeksi, etusormeen toinen ja peukalo kolmanteen. kaikki ohjaus rajoittuu siihen, että ihmisen sormet, jotka liikuttavat niihin asetettua rengasta, vierivät anturipyörää kaapelilla, jonka pyörimisestä riippuen eksoskeleton sormet taipuvat ja taipuvat. se sulkee pois ylimääräistä vaivaa hydrauliikka ulkopuolisen luuston sormien pidentämiseksi tai taivuttamiseksi sen suunnittelukykyä pidemmälle. käytä yhtä kaapelia kahdelle renkaalle, yhtä tai kahta yhdelle tai kahdelle. Miksi? koska sormet pikkusormesta etusormeen täytyy taivuttaa ja avata vain yhteen suuntaan ja peukalo kahteen suuntaan. Halutessasi voit tarkistaa omin käsin.

Voiman lähde eksoskeleton- Tässä taas tulee kauhea mudyatina. Sinun täytyy valita vain virtalähde tarvittavat laskelmat, eksoskeleton suunnittelun maksimaalinen optimointi ja sen energiankulutuksen mittaus.

Muistan kuinka Avatarin katsomisen jälkeen olin täysin järkyttynyt siellä näytetyistä eksoskeletoista. Siitä lähtien uskon, että nämä älykkäät rautapalat ovat tulevaisuutta. Haluan myös todella kiinnittää teroittuneet käteni tähän aiheeseen väärällä puolella. Lisäksi analyyttisen toimiston ABI Researchin mukaan eksoskeletonin globaalit markkinat ovat 1,8 miljardia dollaria vuoteen 2025 mennessä. Tässä vaiheessa, en ole teknikko, insinööri, arkkitehti ja ohjelmoija, olen hieman hämmentynyt. Mietin, miten tätä aihetta voisi lähestyä. Olisin iloinen, jos artikkelin kommenteissa mainitaan henkilöt, jotka olisivat mahdollisesti kiinnostuneita osallistumaan tällaisiin hankkeisiin.
Exoskeleton-markkinoilla toimii tällä hetkellä neljä avainyritystä: American Indego, Israeli ReWalk, Japanese Hybrid Assistive Limb ja Ekso Bionics. Heidän tuotteidensa keskihinta on 75-120 tuhatta euroa. Venäjällä ihmiset eivät myöskään istu toimettomana. Esimerkiksi Exoathlet-yhtiö työskentelee aktiivisesti lääketieteellisten eksoskeletojen parissa.

Ensimmäisen eksoskeleton kehitettiin yhdessä General Electricin ja Yhdysvaltain armeijan kanssa 60-luvulla, ja sitä kutsuttiin Hardimaniksi. Hän pystyi nostamaan 110 kg 4,5 kg:n nostovoimalla. Se oli kuitenkin epäkäytännöllinen merkittävän 680 kg:n massansa vuoksi. Projekti ei onnistunut. Kaikki yritykset käyttää koko eksoskeletonia päättyivät intensiiviseen hallitsemattomaan liikkeeseen, minkä seurauksena sitä ei koskaan testattu täysin sisällä olevan henkilön kanssa. Jatkotutkimukset ovat keskittyneet yhteen käteen. Vaikka hänen piti nostaa 340 kg, hänen painonsa oli 750 kg, mikä oli kaksinkertainen nostovoima. Ilman kaikkien komponenttien yhdistämistä toimimaan käytännön käyttöä Hardiman-projekti oli rajoitettu.

Sitten tulee lyhyt tarina nykyaikaisista eksoskeletoista, jotka tavalla tai toisella ovat saavuttaneet kaupallisen toteutuksen tason.

1. Itsenäinen kävely. Ei vaadi kainalosauvoja tai muita vakautuskeinoja jättäen kädet vapaaksi.
4. Jalkojen eksoskeleton avulla voit: seistä/kyykistyä, kääntyä ympäri, kävellä taaksepäin, seistä yhdellä jalalla, kävellä portaita ylös, kävellä erilaisilla, jopa kaltevilla pinnoilla.
5. Laitetta on erittäin helppo ohjata - kaikki toiminnot aktivoidaan ohjaussauvalla.
6. Laitetta voi käyttää koko päivän suuren kapasiteetin irrotettavan akun ansiosta.
7. Vain 38 kilon kevyellä REXillä voidaan tukea jopa 100 kiloa painavaa ja 1,42-1,93 metrin pituista käyttäjää.
8. Mukava kiinnitysjärjestelmä ei aiheuta epämukavuutta, vaikka käytät sitä koko päivän.
9. Myös silloin, kun käyttäjä ei liiku, vaan yksinkertaisesti seisoo paikallaan, REX ei tuhlaa akkuvirtaa.
10. Pääsy rakennuksiin ilman ramppeja, kiitos kyvyn kävellä portaita ylös ilman apua.

HAL

Hinta Venäjällä: luvattu 243 600 ruplaa. Tietoja ei voitu vahvistaa.

Ominaisuudet ja tekniset tiedot:

1. Laitteen paino on 12 kg.
3. Laite voi toimia 60-90 minuuttia ilman latausta.
4. Eksoskeletonia käytetään aktiivisesti sellaisten potilaiden kuntoutuksessa, joilla on alaraajojen motoristen toimintojen patologia keskusjärjestelmän häiriöistä johtuen. hermosto tai neuromuskulaaristen sairauksien seurauksena.

Kävele uudelleen

Hinta Venäjällä: alkaen 3,4 miljoonaa ruplaa (tilauksesta).

Ominaisuudet ja tekniset tiedot:

1. Laitteen paino on 25 kg.
2. Eksoskeleton voi kestää jopa 80 kg.
3. Laite voi toimia jopa 180 minuuttia ilman latausta.
4. Akun latausaika 5-8 tuntia
5. Eksoskeletonia käytetään aktiivisesti sellaisten potilaiden kuntoutuksessa, joilla on keskushermoston häiriöiden tai hermo-lihassairauksien seurauksena alaraajojen motoristen toimintojen patologia.

Ekso bionic

Hinta Venäjällä: alkaen 7,5 miljoonaa ruplaa (tilauksesta).

Ominaisuudet ja tekniset tiedot:

1. Laitteen paino on 21,4 kg.
2. Eksoskeleton voi kestää jopa 100 kg.
3. Suurin lantion leveys: 42 cm;
4. Akun paino: 1,4 kg;
5. Mitat (KxLxS): 0,5 x 1,6 x 0,4 m.
6. Eksoskeletonia käytetään aktiivisesti sellaisten potilaiden kuntoutuksessa, joilla on keskushermoston häiriöiden tai hermo-lihassairauksien seurauksena alaraajojen motoristen toimintojen patologia.

DM

Hinta Venäjällä: 700 000 ruplaa.

Ominaisuudet ja tekniset tiedot:

1. Laitteen paino on 21 kg.
2. Eksoskeleton on kestettävä käyttäjän painoa 100 kg asti.
3. Soveltamisala voi olla paljon laajempi kuin sellaisten potilaiden kuntoutus, joilla on keskushermoston häiriöiden tai hermo-lihassairauksien seurauksena alaraajojen motoristen toimintojen patologia. Se voi olla teollisuus, rakentaminen, show-liiketoiminta ja muotiteollisuus.

Keskustelun aiheita:

1. Mikä on projektiryhmän optimaalinen kokoonpano?
2. Mitkä ovat hankkeen kustannukset alkuvaiheessa?
3. Mitkä ovat sudenkuopat?
4. Miten näet optimaalinen aika projektin toteuttaminen ideasta kaupalliseen lanseeraukseen?
5. Kannattaako samanlainen projekti aloittaa nyt ja miksi?
6. Millainen maantiede ja markkinoiden laajeneminen pitäisi olla?
7. Oletko henkilökohtaisesti valmis osallistumaan tällaiseen hankkeeseen, ja jos olet, niin missä ominaisuudessa?

Z.Y. Toivoisin kommenteissa rakentavaa keskustelua, mielipiteitä, perusteluja ja argumentteja puolesta ja vastaan. Olen varma, etten ole ainoa, joka ajattelee tätä. Sillä välin olen varma, että eksoskeleton on uusi iPhone maailman populaarikulttuurissa seuraavan kymmenen vuoden horisontissa.

Eksoskeleton on ulkoinen runko, jonka avulla ihminen voi suorittaa todella fantastisia toimintoja: nostaa painoja, lentää, juosta suurella nopeudella, tehdä jättimäisiä hyppyjä jne. Ja jos luulet, että vain "Iron Manin" tai "Avatarin" päähenkilöillä on tällaisia ​​laitteita, olet syvästi väärässä. Ne ovat olleet ihmiskunnan saatavilla 60-luvulta lähtien. viime vuosisata; Lisäksi voit oppia kokoamaan eksoskeleton omin käsin! Ensimmäiset asiat kuitenkin ensin.

Exoskeleton: tuttavuus

Nykyään voit helposti ostaa itsellesi eksoskeleton - vastaavia tuotteita valmistavat Ekso Bionics ja Hybrid Assistive Limb (Japani), Indego (USA), ReWalk (Israel). Mutta vain jos sinulla on ylimääräistä 75-120 tuhatta euroa. Venäjällä tuotetaan toistaiseksi vain lääketieteellisiä eksoskeletoneja. Ne on suunnitellut ja valmistanut Exoathlet.

Ensimmäisen eksoskeleton valmistivat General Electricin ja Yhdysvaltojen sotilasyhtiöiden tutkijat viime vuosisadan 60-luvulla. Sitä kutsuttiin Hardimaniksi ja se pystyi nostamaan vapaasti 110 kg:n kuorman ilmaan. Henkilö, joka laittoi tämän laitteen päälle prosessissa, koki kuormituksen, kuten nostaessaan 4,5 kg! Vasta nyt Hardiman itse painoi kaikki 680 kg. Siksi hänellä ei ollut suurta kysyntää.

Kaikki eksoskeletonit on jaettu kolmeen tyyppiin:

täysin robotti;

• jalkoja varten.

Nykyaikaiset robopuvut painavat 5-30 kg ja enemmän. Ne ovat sekä aktiivisia että passiivisia (toimivat vain käyttäjän käskyllä). Tarkoituksensa mukaan eksoskeletonit jaetaan sotilaallisiin, lääketieteellisiin, teollisiin ja avaruuteen. Harkitse niistä merkittävimpiä.

Aikamme vaikuttavimmat eksoskeletonit

Tällaisten eksoskeletojen kokoaminen omin käsin kotona ei tietenkään toimi lähitulevaisuudessa, mutta niihin kannattaa tutustua:

• DM (unelmakone). Se on täysin automaattinen hydraulinen eksoskeleton, jota ohjataan käyttäjän äänellä. Laite painaa 21 kg ja kestää jopa sentin painoisen ihmisen. Toistaiseksi sitä on käytetty sellaisten potilaiden kuntoutukseen, jotka eivät pysty kävelemään keskushermoston sairauksien tai muiden hermo-lihassairauksien vuoksi. Arvioitu hinta on 7 miljoonaa ruplaa.
• Exo GT. Tämän eksoskeleton tehtävä on sama kuin edellisen - se auttaa ihmisiä, joilla on jalkojen motoristen toimintojen patologia. Ominaisuudet ovat samanlaiset kuin edellinen, hinta on 7,5 miljoonaa ruplaa.
• ReWalk. Se on suunniteltu antamaan liikettä ihmisille, joilla on alaraajojen halvaantuminen. Laite painaa 25 kg ja pystyy toimimaan ilman latausta 3 tuntia. Exoskeleton on saatavilla Euroopassa ja Yhdysvalloissa 3,5 miljoonan ruplan määrällä.
• REX. Nykyään tämä laite voidaan ostaa Venäjältä 9 miljoonalla ruplasta. Exoskeleton antaa ihmisille, joilla on jalkahalvaus, paitsi itsenäisen kävelyn, myös kyvyn seistä/istua alas, kääntyä ympäri, mennä kuussa kävelemään, mennä alas portaita jne. REXiä ohjataan joystickillä, joka pystyy toimimaan lataamatta koko päivän.
• HAL (hybridi avustava raaja). On olemassa kaksi versiota - käsivarsille ja käsivarsille / jaloille / vartalolle. Tämän keksinnön avulla käyttäjä voi nostaa painoa, joka on 5 kertaa raskaampi kuin henkilön raja. Sitä käytetään myös halvaantuneiden kuntoutukseen. Tämä eksoskeleton painaa vain 12 kg, ja sen lataus riittää 1,0-1,5 tunniksi.

Kuinka tehdä eksoskeleton omin käsin: James Hacksmith Hobson

Ensimmäinen ja toistaiseksi ainoa henkilö, joka on onnistunut suunnittelemaan eksoskeleton ei-laboratorio-olosuhteissa, on kanadalainen insinööri James Hobson. Keksijä kokosi laitteen, jonka avulla hän voi vapaasti nostaa 78-kiloisia tuhkalohkoja ilmaan. Hänen eksoskeletonsa toimii pneumaattisilla sylintereillä, jotka saavat energiaa kompressorista, ja laitetta ohjataan kaukosäätimellä.

Kanadalainen ei pidä keksintöään salassa. Voit oppia koota eksoskeleton omin käsin hänen esimerkkiään noudattaen insinöörin verkkosivuilla ja hänen YouTube-kanavallaan. Huomaa kuitenkin, että tällaisen eksoskeleton nostama paino lepää yksinomaan käyttäjän selkärangalla.

Tee-se-itse-eksoskeleton: likimääräinen kaavio

Ei ole yksityiskohtaisia ​​ohjeita, joiden avulla voit helposti koota eksoskeleton kotona. On kuitenkin selvää, että se tarvitsee:

• runko, jolle on ominaista lujuus ja liikkuvuus;
• hydrauliset männät;
• painekammiot;
• tyhjiöpumput;
• voimanlähde;
• kestävät putket, jotka kestävät korkeaa painetta;
• tietokone hallintaan;
• anturit;
• ohjelmisto, jonka avulla voit lähettää ja muuntaa tietoja antureista oikea työ venttiilit.

Kuinka tämä koostumus suunnilleen toimii:

1. Yhden pumpun tulee lisätä järjestelmän painetta, toisen - vähentää.
2. Venttiilien toiminta riippuu painekammioiden paineesta, jonka lisäys / lasku ohjaa järjestelmää.
3. Anturien sijainti (raajojen liikettä vastaan): kuusi - käsivarsia, neljä - selkä, kolme - jalkaa, kaksi jalkaa (yhteensä yli 30).
4. Ohjelmiston tulee poistaa paine antureista.
5. Anturin signaalit on jaettava ehdollisiin (niistä saatavat tiedot ovat hyödyllisiä, jos ehdoton anturi ei "puhu" kokemastaan ​​paineesta) ja ehdottomiin. Näiden elementtien ehdollisuus / ehdottomuus voidaan määrittää esimerkiksi kiihtyvyysmittarilla.
6. Exoskeletonin kädet ovat kolmisormeiset, erotettu käyttäjän ranteesta loukkaantumisen estämiseksi ja lisää voimaa.
7. Virtalähde valitaan eksoskeleton asennuksen ja koetestauksen jälkeen.

Toistaiseksi vain kuntoutuksen alalla ne alkavat jo tulla elämäämme. On keksijöitä, jotka pystyvät rakentamaan tällaisen laitteen laboratorion ulkopuolelle. On täysin mahdollista, että lähitulevaisuudessa kuka tahansa opiskelija pystyy kokoamaan Stalker-eksoskeleton omin käsin. On jo mahdollista ennustaa, että tällaiset järjestelmät ovat tulevaisuutta.