Naujas egzoskeletas batų pavidalu: dirbkite savarankiškai ir palengvinkite judėjimą! Kas yra egzoskeletas - būsimojo egzoskeleto „geležinio žmogaus“ kostiumas iš popieriaus

Egzoskeletai, kurie padeda paralyžiuotiems vaikščioti, palengvina sunkų darbą, apsaugo karius mūšio lauke ir suteikia mums supergalių.

1. Activelink Power Loader

„Activelink Power Loader“, pavadintas garsiojo egzoskeleto iš filmo „Ateiviai“, vardu, skirtas palengvinti sunkų fizinį darbą naudotojui, nepaisant amžiaus, lyties ar dydžio, ir siekiama „sukurti visuomenę be ribų“, teigiama Activelink pranešime spaudai. dukterinė įmonėžinomas japonų elektronikos gamintojas Panasonic.

2. HAL

HAL (Hybrid Assistive Limb) mechaninis egzoskeletas iš Japonijos, sukurtas Cyberdine Inc. (taip, kaip ir tie vaikinai, kurie viską pradėjo „Terminatoriuje“), buvo sukurtas kaip prototipas 1997 m. ir dabar naudojamas Japonijos ligoninėse, siekiant padėti sunkiai sergantiems pacientams. kasdienė veikla. Taip pat žinoma, kad HAL naudojo Japonijos statybininkai ir net gelbėtojai 2011 m., kai sutvarkė Fukušimos-1 avariją.

3. Ekso Bionics

14. Projektas „Pasivaikščiok dar kartą“

2014 metų FIFA pasaulio čempionatą Brazilijoje atidarė Juliano Pinto, paralyžiuotas nuo juosmens žemyn, jam buvo suteikta teisė atlikti pirmąjį smūgį į pasaulio čempionato kamuolį. Tai buvo įmanoma dėl egzoskeleto, tiesiogiai prijungto prie jo smegenų, sukurto Duke universiteto. Šis renginys yra dalis projekto „Pasivaikščiok dar kartą“, kurį sukūrė 150 žmonių komanda, vadovaujama žinomo neurologo ir smegenų ir mašinų sąsajų srities lyderio daktaro Miguelio Nicolelio. Giuliano Pinto tiesiog manė, kad nori spardyti kamuolį, egzoskeletas fiksavo smegenų veiklą ir suaktyvino judėjimui būtinus mechanizmus.

Jei esate vienas iš tų, kurie su dideliu malonumu žiūrėjo visas „Geležinio žmogaus“ dalis, tikriausiai jus nudžiugino geležinis kostiumas, kurį Tony Starkas apsivilko prieš kovą su piktadariais. Sutikite, būtų malonu turėti tokį kostiumą. Be to, kad būtų galima bet kur akimirksniu nunešti, bent jau duonos, jis apsaugotų jūsų kūną nuo visokių pažeidimų ir suteiktų antžmogiškų jėgų.

Tikriausiai nenustebins, kad labai greitai lengvesnė Geležinio žmogaus kostiumo versija leis kariams bėgti greičiau, neštis sunkiuosius ginklus ir judėti nelygiu reljefu. Tuo pačiu kostiumas apsaugos juos nuo kulkų ir bombų. Karo inžinieriai ir privačios įmonės su egzoskeletais dirbo nuo praėjusio amžiaus 60-ųjų, tačiau tik naujausi elektronikos ir medžiagų mokslo pasiekimai priartino mus prie šios idėjos įgyvendinimo arčiau nei bet kada anksčiau.

2010 m. JAV gynybos rangovas Raytheonas pademonstravo eksperimentinį XOS 2 egzoskeletą – iš esmės robotinį kostiumą, kurį valdo žmogaus smegenys – kuris gali be jokių pastangų pakelti du ar tris kartus didesnį svorį nei žmogus. pagalba iš išorės. Kita bendrovė „Trek Aerospace“ kuria egzoskeletą su įmontuotu reaktyviniu maišeliu, kuris gali skristi 112 km/h greičiu ir nejudėdamas virš žemės. Šios ir daugybė kitų perspektyvių kompanijų, įskaitant tokius monstrus kaip „Lockheed Martin“, kasmet „Iron Man“ kostiumą priartina prie realybės.

Skaitykite interviu su Rusijos egzoskeleto kūrėju Stakhanovu.

EgzoskeletasXOS 2 nuoRaytheonas

Atkreipkite dėmesį, kad gero egzoskeleto sukūrimas bus naudingas ne tik kariškiams. Vieną dieną žmonės, turintys nugaros smegenų traumų ar degeneracinių ligų, ribojančių jų gebėjimą judėti, galės lengvai judėti dėl išorinių rėminių kostiumų. Pirmosios egzoskeletų versijos, tokios kaip ReWalk iš Argo Medical Technologies, jau pateko į rinką ir gavo visuotinį patvirtinimą. Tačiau toliau Šis momentas egzoskeletų sritis dar tik pradeda formuotis.

Kokią revoliuciją į mūšio lauką žada ateities egzoskeletai? Kokias technines kliūtis turi įveikti inžinieriai ir dizaineriai, kad egzoskeletai būtų tikrai praktiški kasdieniam naudojimui? Išsiaiškinkime.

Egzoskeleto vystymosi istorija

Kariai nuo neatmenamų laikų nešioja šarvus ant savo kūno, tačiau pirmoji idėja apie kūną su mechaniniais raumenimis pasirodė mokslinėje fantastikoje 1868 m., viename iš Edwardo Sylvesterio Eliso romanų. „The Prairie Steam Man“ aprašė milžinišką, žmogaus formos garo mašiną, kuri jo išradėją, genijų Johnny Brainerdą, varė 96,5 km/h greičiu, kai šis medžiojo bulius ir indėnus.

Bet tai yra fantazija. Pirmąjį tikrą egzoskeleto patentą 1890-aisiais Amerikoje gavo rusų mechanikos inžinierius Nikolajus Yagnas. Žinomas dėl savo plėtros, dizaineris gyveno užsienyje daugiau nei 20 metų, užpatentavo keliolika idėjų, apibūdinančių egzoskeletą, leidžiantį kariams lengvai bėgti, vaikščioti ir šokinėti. Tačiau iš tikrųjų Yagn yra žinomas tik dėl to, kad sukūrė „Stokerio draugą“ – automatinį įrenginį, kuris tiekia vandenį į garo katilus.

N. Yagno patentuotas egzoskeletas

Iki 1961 m., praėjus dvejiems metams po to, kai „Marvel Comics“ sugalvojo savo „Iron Man“ ir Robertas Heinleinas parašė „Žvaigždžių laivų kariai“, Pentagonas nusprendė sukurti jų egzosuitus. Jis iškėlė užduotį sukurti „servo kareivį“, kuris buvo apibūdintas kaip „žmogaus kapsulė su vairo ir vairo stiprintuvu“, leidžiančia greitai ir lengvai perkelti sunkius daiktus, taip pat apsaugojo vežėją nuo kulkų, nuodingų dujų, karščio. ir radiacija. Iki septintojo dešimtmečio vidurio Kornelio universiteto inžinierius Neilas Meizenas sukūrė 15,8 kilogramo nešiojamą skeleto egzoskeletą, pavadintą „Supermeno kostiumu“ arba „Žmogaus stiprintuvu“. Tai leido vartotojui kiekviena ranka pakelti 453 kilogramus. Tuo pat metu „General Electric“ sukūrė panašų 5,5 metro prietaisą, vadinamąjį „pedipuliatorių“, kurį operatorius valdė iš vidaus.

Nepaisant šių labai įdomių žingsnių, jų sėkmė nevainikavo. Kostiumai pasirodė nepraktiški, tačiau tyrimai buvo tęsiami. Devintajame dešimtmetyje Los Alamos laboratorijos mokslininkai sukūrė vadinamojo „Pitmeno“ kostiumo, egzoskeleto, skirto amerikiečių kariams, dizainą. Tačiau koncepcija liko tik piešimo lentoje. Nuo to laiko pasaulis patyrė dar keletą pokyčių, tačiau medžiagų trūkumas ir energijos apribojimai neleido mums pamatyti tikro Geležinio žmogaus kostiumo.

Daugelį metų egzoskeleto gamintojus stabdė technologijų ribos. Kompiuteriai buvo per lėti, kad apdorotų komandas, kurios paleido kostiumus. Elektros tiekimo nepakako, kad egzoskeletas būtų pakankamai nešiojamas, o galūnes judinę elektromechaninės pavaros raumenys buvo tiesiog per silpni ir gremėzdiški dirbti „žmogiškai“. Tačiau pradžia padaryta. Egzoskeleto idėja pasirodė per daug perspektyvi, kad karinės ir medicinos sritys su ja atsiskirtų.

mašinų žmogus

2000-ųjų pradžioje kažkur pradėjo vesti noras sukurti tikrą Geležinio žmogaus kostiumą.

Gynybos pažangių tyrimų agentūra DARPA, Pentagono egzotiškų ir pažangių technologijų inkubatorius, pradėjo 75 mln. DARPA reikalavimų sąrašas buvo gana ambicingas: agentūra norėjo transporto priemonės, kuri leistų kariui visą dieną nenuilstamai gabenti šimtus kilogramų krovinius, atlaikytų didelius ginklus, kuriems paprastai reikia dviejų operatorių, taip pat galėtų vežti sužeistą karį, jei būtina, iš mūšio lauko. Tuo pačiu metu automobilis turi būti nepažeidžiamas ugnies ir taip pat šokti aukštai. DARPA planą daugelis iškart laikė neįmanomu.

Bet ne visi.

„Sarcos“, vadovaujamas roboto kūrėjo Steve'o Jacobseno, kuris anksčiau buvo sukūręs 80 tonų mechaninį dinozaurą, sukūrė naujovišką sistemą, kurioje jutikliai naudojo šiuos signalus vožtuvų rinkiniui valdyti, o šie savo ruožtu valdė hidrauliką esant aukštam slėgiui jungtyse. .. Mechaninės jungtys judino cilindrus, sujungtus kabeliais, imituojančiais žmogaus raumenis jungiančias sausgysles. Dėl to gimė eksperimentinis egzoskeletas XOS, dėl kurio žmogus atrodė kaip milžiniškas vabzdys. Galiausiai Sarcos įsigijo Raytheon, kuris tęsė kūrimą, kad po penkerių metų pristatytų antrosios kartos kostiumą.

XOS 2 egzoskeletas taip sujaudino visuomenę, kad žurnalas „Time“ įtraukė jį į geriausių 2010 m. penketuką.

Tuo tarpu kitos įmonės, tokios kaip „Berkeley Bionics“, stengėsi sumažinti energijos, reikalingos dirbtiniam protezavimui, kiekį, kad egzoskeletas tarnautų pakankamai ilgai ir būtų praktiškas. Vienas iš 2000-ųjų projektų – Human Load Carrier (HULC) – be įkrovimo galėjo dirbti iki 20 valandų. Po truputį buvo daroma pažanga.

HAL egzoskeletas

Dešimtmečio pabaigoje Japonijos kompanija Cyberdyne sukūrė HAL robotinį kostiumą, dar labiau neįtikėtiną savo dizainu. Užuot pasikliavę žmogaus operatoriaus raumenų susitraukimais, HAL dirbo su jutikliais, kurie nuskaito elektrinius signalus iš operatoriaus smegenų. Teoriškai HAL-5 pagrindu sukurtas egzoskeletas gali leisti vartotojui daryti viską, ko nori, tiesiog apie tai pagalvojus, nepajudindamas nė vieno raumens. Tačiau kol kas šie egzoskeletai yra ateities projektas. Ir jie turi savų problemų. Pavyzdžiui, iki šiol tik keli egzoskeletai gavo visuomenės pritarimą. Likusieji vis dar testuojami.

Plėtros klausimai

Iki 2010 m. DARPA projektas, skirtas sukurti egzoskeletus, davė tam tikrų rezultatų. Šiuo metu pažangios egzoskeleto sistemos, sveriančios iki 20 kilogramų, gali pakelti iki 100 kilogramų naudingojo krovinio su nedidelėmis operatoriaus pastangomis arba be jos. Tuo pačiu metu naujausi egzoskeletai yra tylesni nei biuro spausdintuvas, gali judėti 16 km/h greičiu, pritūpti ir šokinėti.

Ne taip seniai vienas iš gynybos agentūros rangovų „Lockheed Martin“ pristatė savo egzoskeletą, skirtą svoriams kilnoti. Laivų statyklos darbuotojams sukurtas vadinamasis „pasyvus egzoskeletas“ tiesiog perkelia apkrovą ant žemės esančioms egzoskeleto kojoms.

Skirtumas tarp šiuolaikinių egzoskeletų ir septintajame dešimtmetyje sukurtų yra tas, kad juose yra jutikliai ir GPS imtuvai. Taigi, dar labiau didinant statymus naudojimui karinėje sferoje. Naudodami tokius egzoskeletus kariai galėtų gauti daug naudos – nuo ​​tikslios geografinės vietos nustatymo iki papildomų supergalių. DARPA taip pat kuria automatizuotus audinius, kurie galėtų būti naudojami egzoskeletuose širdies ir kvėpavimo sąlygoms stebėti.

Jei Amerikos pramonė ir toliau judės tokia kryptimi, ji labai greitai turės tokių, kurios galės ne tik judėti „greičiau, aukščiau, stipriau“, bet ir gabenti kelis šimtus papildomų krovinių. Tačiau prireiks dar bent kelerių metų iki tikrojo “ geležiniai vyrai“ iškeliaus į mūšio lauką.

Kaip dažnai nutinka, karinių agentūrų plėtra (pagalvokite, pavyzdžiui, internetą) gali būti labai naudinga taikos metu, nes technologijos ilgainiui atsiras ir padės žmonėms. Visiško ar dalinio paralyžiaus kenčiantys žmonės, turintys nugaros smegenų traumų ir raumenų atrofiją, galės gyventi visavertiškesnį gyvenimą. Pavyzdžiui, „Berkeley Bionics“ išbando „eLegs“ – iš akumuliatoriaus maitinamą egzoskeletą, kuris leis žmogui ilgą laiką vaikščioti, sėdėti ar tiesiog stovėti.

Aišku viena: egzoskeleto vystymosi procesas prasidėjo šio amžiaus pradžioje (vadinkime jį antrąja banga), o kaip jis baigsis, paaiškės labai labai greitai. Technologijos niekada nestovi vietoje, o jei inžinieriai kažko imasi, jie užbaigia šį reikalą logiškai.

„Pasidaryk pats“ egzoskeletas

Kaip galite savarankiškai įdiegti egzoskeletą.

Kad jis būtų beprotiškai stiprus, kaip suprantu, turėtų sustoti ant hidraulikos.
Kad hidraulinė sistema veiktų, jums reikia:

- tvirtas ir lankstus rėmas
- minimalus reikalingas komplektas hidrauliniai stūmokliai (pavadinsiu juos "raumenimis")
- du vakuuminiai siurbliai, dvi slėgio kameros su vožtuvų sistema, sujungta vamzdeliu.
- vamzdžiai, galintys atlaikyti aukštą slėgį.
- maitinimo šaltinis egzoskeletas
Norėdami valdyti vožtuvų sistemą:
- Mažas neveikiantis kompiuteris
- apie 30 jutiklių su septyniais (pavyzdžiui) laipsniais, proporcingais vožtuvų atvirumo laipsniams
- speciali programa, galinti nuskaityti jutiklių būseną ir siųsti atitinkamas komandas vožtuvams.

Kodėl viso to reikia:

- "raumenys", o rėmas iš tikrųjų yra visa raumenų ir kaulų sistema.
- Vakuuminiai siurbliai. kodel du? kad vienas padidintų slėgį slėgio kamerose, vamzdeliuose ir raumenyse, o kitas sumažintų.
slėgio kameros, sujungtos vamzdeliu. viename padidinkite slėgį antroje, nuleiskite jį ir įrenkite vamzdelį vožtuvu, kuris atsidaro tik dviem atvejais: slėgio išlyginimas, skysčio tuščiosios eigos užtikrinimas.
- vožtuvai. tai paprasta ir efektyvi sistema valdymas, kuris priklausys nuo slėgio slėgio kameroje ir kompiuterio valdymo. padidinus slėgį slėgio kameroje, atidarius "įtempimo raumenų" kanalų vožtuvus, galėsite atlikti tam tikrus veiksmus padidindami slėgį hidrauliniams stūmokliams, judančioms skeleto dalims (karkasui).

Jutikliai, kodėl apie trisdešimt?du pėdoms, trys kojoms, šeši rankoms ir 4 nugarai. kaip jas sutvarkyti? prieš galūnių judėjimą. kad priekinė koja iš vidaus spaustų egzoskeletą ir jutiklį jo vidinėje pusėje. Kodėl taip yra, paaiškinsiu vėliau.
- kompiuteris su programa. pagrindinė kompiuterio ir programos užduotis yra užtikrinti, kad jutikliai nepatirtų spaudimo, tada viduje esantis žmogus nepajus papildomo egzoskeleto pasipriešinimo, kuris sieks kartoti žmogaus judesius nepriklausomai nuo jo veiklos. nervus, raumenis ar bet kokius kitus biometrinius rodiklius, todėl galima naudoti daug pigesnius jutiklius nei, pavyzdžiui, aukštųjų technologijų egzoskeletuose. jutiklių signalai kompiuteriui turi būti skirstomi į dvi grupes: su besąlyginiu hidraulinės sistemos valdymu ir tuos, kurie gaunami tik tuo atveju, jei priešingas jutiklis su besąlyginiu valdymu neturi slėgio. Šis įgyvendinimas padės išlaikyti koją su keliu ant žemės nuo automatinio ištiesimo, jei žmogus pats jos neištiesins. Tačiau tam žmogus, esantis egzoskeleto viduje, turės pakelti koją nuo žemės (arba jums reikia programiškai sumažinti jutiklių, suaktyvintų su sąlyga, jautrumą). Kojos pavyzdyje: padėkite jutiklius su besąlyginiu signalu priekinėje pusėje, su besąlyginiu signalu ant nugaros. įsivaizduokite, kaip bus atliktas judėjimas. sulenkus žmogaus koją, egzoskeleto koja sulinks net jei visas žmogaus svoris bus ant koją ištiesiančių jutiklių. Čia, naudojant akselerometrą (ar kitą aparatą, panašų į vestibiuliarinį), galima programiškai pakeisti jutiklio signalų besąlygiškumą, priklausomai nuo kūno padėties erdvėje, pašalinant egzoskeleto sukimąsi krentant ant nugaros.

Be to, norėdami padidinti stiprumą, kad rankos būtų trijų pirštų, patvarios, galite derinti hidrauliką ir metalinį kabelį. ranka turi būti atskirta nuo žmogaus, tai yra priešais riešo sąnarį, tai pašalins struktūrinius sunkumus, susijusius su žmogaus rankos buvimu egzoskeleto rankoje ir neleis sužaloti žmogaus rankos, taip pat žmogaus pėda turi būti ant egzoskeleto čiurnos sąnario ir apsaugota.
- valdymas ranka. šiek tiek laisvos vietos dviem trečdaliams žmogaus rankos rankos ir pirštų judėjimo laisvės egzoskeleto rankoje ir trijų žiedų sistema ant laidų, trys pirštai nuo mažojo piršto iki vidurinio piršto į vieną, rodyklė į kitą ir nykštį į trečią. visas valdymas sumažinamas iki to, kad žmogaus pirštai, judindami ant jų uždėtą žiedą, slenka jutiklio ratuku kabeliu, priklausomai nuo kurio sukimosi, egzoskeleto pirštai sulinksta ir atsilenkia. tai atmes papildomų pastangų hidraulika, skirta egzoskeleto pirštų ištiesimui arba lenkimui viršijant jo projektavimo galimybes. naudokite vieną kabelį dviem žiedams, vieną arba du – vienam ar dviem. Kodėl? nes pirštus nuo mažojo iki rodomojo piršto reikia sulenkti ir atlenkti tik viena kryptimi, o nykštį – dviem. Jei norite, galite patikrinti savo rankomis.

Maitinimas egzoskeletas- Čia vėl išeina baisi mudyatina. Tik juk reikia pasirinkti maitinimo šaltinį būtini skaičiavimai, maksimalus egzoskeleto dizaino optimizavimas ir jo energijos suvartojimo matavimas.

Prisimenu, kaip pažiūrėjęs „Avatarą“ buvau visiškai priblokštas ten rodomų egzoskeletų. Nuo tada manau, kad šie išmanieji geležies gabalai yra ateitis. Taip pat labai noriu prikišti savo nusmailintas rankas prie šios temos ne ta puse. Be to, analitinės agentūros „ABI Research“ duomenimis, pasaulinė egzoskeletų rinka iki 2025 m. sieks 1,8 mlrd. Galvoju kaip kreiptis į šią temą. Man būtų malonu, jei straipsnio komentaruose būtų pažymėti žmonės, kurie galėtų būti suinteresuoti dalyvauti tokiuose projektuose.
Šiuo metu egzoskeleto rinkoje veikia keturios pagrindinės įmonės: American Indego, Israeli ReWalk, Japanese Hybrid Assistive Limb ir Ekso Bionics. Vidutinė jų gaminių savikaina – nuo ​​75 iki 120 tūkstančių eurų. Rusijoje žmonės taip pat nesėdi be darbo. Pavyzdžiui, bendrovė „Exoathlet“ aktyviai dirba su medicininiais egzoskeletais.

Pirmąjį egzoskeletą septintajame dešimtmetyje kartu sukūrė „General Electric“ ir JAV kariškiai ir jis buvo vadinamas Hardimanu. Jis galėjo pakelti 110 kg, naudodamas jėgą keldamas 4,5 kg. Tačiau tai buvo nepraktiška dėl didelės 680 kg masės. Projektas nebuvo sėkmingas. Bet koks bandymas panaudoti visą egzoskeletą baigdavosi intensyviu nekontroliuojamu judesiu, dėl ko jis niekada nebuvo iki galo išbandytas su viduje esančiu asmeniu. Tolesni tyrimai buvo sutelkti į vieną pusę. Nors ji turėjo pakelti 340 kg, jos svoris buvo 750 kg, o tai dvigubai viršijo kėlimo jėgą. Nesujungus visų komponentų, kad veiktų praktinis naudojimas Hardiman projektas buvo ribotas.

Tada bus trumpa istorija apie šiuolaikinius egzoskeletus, kurie vienaip ar kitaip pasiekė komercinio įgyvendinimo lygį.

1. Savarankiškas ėjimas. Nereikia ramentų ar kitų stabilizavimo priemonių, paliekant laisvas rankas.
4. Kojos egzoskeletas leidžia: stovėti/priglausti, apsisukti, eiti atbulomis, stovėti ant vienos kojos, lipti laiptais, vaikščioti įvairiais, net nuožulniais paviršiais.
5. Prietaisą labai paprasta valdyti – visos funkcijos aktyvuojamos vairasvirte.
6. Dėl didelės talpos išimamos baterijos įrenginį galima naudoti visą dieną.
7. Lengvas, tik 38 kilogramus sveriantis REX gali išlaikyti iki 100 kilogramų sveriantį ir 1,42–1,93 metro ūgio vartotoją.
8. Patogi fiksavimo sistema nesukelia diskomforto net ir nešiojant visą dieną.
9. Taip pat, kai vartotojas nejuda, o tiesiog stovi vietoje, REX nešvaisto akumuliatoriaus energijos.
10. Patekimas į pastatus be rampų dėl galimybės lipti laiptais be pagalbos.

HAL

Kaina Rusijoje: pažadėta už 243 600 rublių. Informacijos patvirtinti nepavyko.

Savybės ir specifikacijos:

1. Prietaiso svoris 12 kg.
3. Įrenginys gali dirbti nuo 60 iki 90 minučių be įkrovimo.
4. Egzoskeletas aktyviai naudojamas reabilitacijai pacientams, sergantiems apatinių galūnių motorinių funkcijų patologija dėl centrinės nervų sistema arba dėl nervų ir raumenų ligų.

Pereiti

Kaina Rusijoje: nuo 3,4 milijono rublių (pagal užsakymą).

Savybės ir specifikacijos:

1. Prietaiso svoris 25 kg.
2. Egzoskeletas gali atlaikyti iki 80 kg.
3. Prietaisas be įkrovimo gali dirbti iki 180 minučių.
4. Akumuliatoriaus įkrovimo laikas 5-8 val
5. Egzoskeletas aktyviai naudojamas reabilitacijai pacientams, sergantiems apatinių galūnių motorinių funkcijų patologija dėl centrinės nervų sistemos sutrikimų arba dėl nervų ir raumenų ligų.

Ekso bionic

Kaina Rusijoje: nuo 7,5 milijono rublių (pagal užsakymą).

Savybės ir specifikacijos:

1. Prietaiso svoris 21,4 kg.
2. Egzoskeletas gali atlaikyti iki 100 kg.
3. Maksimalus klubų plotis: 42cm;
4. Baterijos svoris: 1,4 kg;
5. Matmenys (AxPxG): 0,5 x 1,6 x 0,4 m.
6. Egzoskeletas aktyviai naudojamas reabilitacijai pacientams, sergantiems apatinių galūnių motorinių funkcijų patologija dėl centrinės nervų sistemos sutrikimų arba dėl nervų ir raumenų ligų.

DM

Kaina Rusijoje: 700 000 rublių.

Savybės ir specifikacijos:

1. Prietaiso svoris 21 kg.
2. Egzoskeletas turi išlaikyti vartotojo svorį iki 100 kg.
3. Taikymo sritis gali būti daug platesnė nei pacientų, sergančių apatinių galūnių motorinių funkcijų patologija dėl centrinės nervų sistemos sutrikimų ar dėl nervų ir raumenų ligų, reabilitacijai. Tai gali būti pramonė, statyba, šou verslas ir mados industrija.

Diskusijos klausimai:

1. Kokia yra optimali projekto komandos sudėtis?
2. Kokia yra projekto kaina pradiniame etape?
3. Kokie yra spąstai?
4. Kaip tau atrodo optimalus laikas projekto įgyvendinimas nuo idėjos iki komercinio paleidimo?
5. Ar verta pradėti panašų projektą dabar ir kodėl?
6. Kokia turėtų būti geografija ir plėtra į rinką?
7. Ar esate asmeniškai pasirengęs dalyvauti tokiame projekte ir jei taip, kokiais pareigomis?

Z.Y. Būčiau dėkingas už konstruktyvią diskusiją, nuomones, argumentus ir argumentus už ir prieš komentaruose. Esu tikras, kad ne aš vienas apie tai galvoju. Tuo tarpu esu tikras, kad egzoskeletas yra naujas iPhone pasaulio populiariojoje kultūroje ateinančių dešimties metų horizonte.

Egzoskeletas – išorinis rėmas, leidžiantis žmogui atlikti tikrai fantastiškus veiksmus: kelti svorius, skristi, bėgti dideliu greičiu, atlikti milžiniškus šuolius ir pan. Ir jei manote, kad tokius įrenginius turi tik pagrindiniai „Geležinio žmogaus“ ar „Avataro“ veikėjai, tuomet labai klystate. Jie žmonijai buvo prieinami nuo 60-ųjų. praėjusį šimtmetį; be to, galite išmokti savo rankomis surinkti egzoskeletą! Tačiau pirmieji dalykai.

Egzoskeletas: pažintis

Šiandien galite nesunkiai nusipirkti sau egzoskeletą – panašius produktus gamina „Ekso Bionics“ ir „Hybrid Assistive Limb“ (Japonija), „Indego“ (JAV), „ReWalk“ (Izraelis). Bet tik tuo atveju, jei turite papildomų 75-120 tūkstančių eurų. Rusijoje kol kas gaminami tik medicininiai egzoskeletai. Juos kuria ir gamina „Exoathlet“.

Pirmąjį egzoskeletą praėjusio amžiaus šeštajame dešimtmetyje pagamino „General Electric“ ir JAV karinių korporacijų mokslininkai. Jis buvo vadinamas Hardimanu ir galėjo laisvai pakelti į orą 110 kg krovinį. Žmogus, užsidėjęs šį įrenginį, patyrė apkrovą, kaip ir keldamas 4,5 kg! Tik dabar pats Hardimanas svėrė visus 680 kg. Štai kodėl jis nebuvo labai paklausus.

Visi egzoskeletai skirstomi į tris tipus:

visiškai robotizuotas;

• kojoms.

Šiuolaikiniai robosuitai sveria nuo 5 iki 30 kg ir daugiau. Jie yra ir aktyvūs, ir pasyvūs (veikia tik pagal operatoriaus komandą). Pagal paskirtį egzoskeletai skirstomi į karinius, medicininius, pramoninius ir kosminius. Apsvarstykite įspūdingiausius iš jų.

Įspūdingiausi mūsų laikų egzoskeletai

Žinoma, artimiausiu metu tokių egzoskeletų surinkti savo rankomis namuose nepavyks, tačiau verta su jais susipažinti:

• DM (svajonių mašina). Tai visiškai automatinis hidraulinis egzoskeletas, valdomas operatoriaus balsu. Prietaisas sveria 21 kg ir gali atlaikyti iki centnerio sveriantį žmogų. Iki šiol jis naudojamas pacientų, negalinčių vaikščioti dėl centrinės nervų sistemos ligų ar kitų nervų ir raumenų ligų, reabilitacijai. Apytikslė kaina yra 7 milijonai rublių.
• Exo GT. Šio egzoskeleto misija yra tokia pati kaip ir ankstesnio - jis padeda žmonėms, turintiems kojų motorinių funkcijų patologijų. Charakteristikos yra panašios į ankstesnę, kaina yra 7,5 milijono rublių.
• ReWalk. Jis skirtas suteikti judėjimą žmonėms, turintiems apatinių galūnių paralyžių. Prietaisas sveria 25 kg ir gali veikti be įkrovimo 3 valandas. Egzoskeletas yra prieinamas Europoje ir JAV už 3,5 milijono rublių.
• REX. Šiandien šį įrenginį Rusijoje galima nusipirkti už 9 milijonus rublių. Egzoskeletas žmonėms, sergantiems kojų paralyžiumi, suteikia ne tik savarankišką vaikščiojimą, bet ir galimybę atsistoti/atsisėsti, apsisukti, vaikščioti mėnuliu, nusileisti laiptais ir kt. REX valdomas vairasvirte, kuri gali veikti be įkrovimo visą dieną.
• HAL (hibridinė pagalbinė galūnė). Yra dvi versijos - rankoms ir rankoms / kojoms / liemeniui. Šis išradimas leidžia operatoriui pakelti svorį, 5 kartus sunkesnį už žmogui leistiną ribą. Jis taip pat naudojamas paralyžiuotų žmonių reabilitacijai. Šis egzoskeletas sveria tik 12 kg, o jo įkrovimo užtenka 1,0-1,5 val.

Kaip savo rankomis pasidaryti egzoskeletą: Jamesas Hacksmithas Hobsonas

Pirmasis ir kol kas vienintelis žmogus, kuriam pavyko sukurti egzoskeletą ne laboratorinėmis sąlygomis, yra Kanados inžinierius Jamesas Hobsonas. Išradėjas surinko įrenginį, leidžiantį laisvai pakelti į orą 78 kilogramus sveriančius pelenų blokus. Jo egzoskeletas veikia pneumatiniuose cilindruose, kuriems energiją tiekia kompresorius, o įrenginys valdomas nuotolinio valdymo pulteliu.

Kanadietis savo išradimo nelaiko paslaptyje. Kaip savo rankomis surinkti egzoskeletą pagal jo pavyzdį, galite sužinoti inžinieriaus svetainėje ir jo „YouTube“ kanale. Tačiau atkreipkite dėmesį, kad tokio egzoskeleto keliamas svoris gula tik ant operatoriaus stuburo.

„Pasidaryk pats“ egzoskeletas: apytikslė diagrama

Nėra išsamių instrukcijų, leidžiančių lengvai surinkti egzoskeletą namuose. Tačiau aišku, kad tam reikės:

• rėmas, pasižymintis tvirtumu ir mobilumu;
• hidrauliniai stūmokliai;
• slėgio kameros;
• Vakuuminiai siurbliai;
• maitinimo šaltinis;
• patvarūs vamzdžiai, galintys atlaikyti aukštą slėgį;
• valdymo kompiuteris;
• jutikliai;
• programinė įranga, leidžianti siųsti ir konvertuoti informaciją iš jutiklių teisingas darbas vožtuvai.

Kaip ši kompozicija veiks maždaug:

1. Vienas siurblys turėtų padidinti slėgį sistemoje, kitas – sumažinti.
2. Vožtuvų veikimas priklauso nuo slėgio slėgio kamerose, kurių padidėjimas / sumažėjimas valdys sistemą.
3. Jutiklių vieta (prieš galūnių judėjimą): šešios - rankos, keturios - nugara, trys - kojos, dvi pėdos (iš viso daugiau nei 30).
4. Programinė įranga turi pašalinti slėgį jutikliams.
5. Jutiklių signalai turi būti skirstomi į sąlyginius (iš jų gaunama informacija naudinga, jei besąlyginis jutiklis „nekalba“ apie patiriamą slėgį) ir besąlyginius. Šių elementų sąlygiškumas / besąlygiškumas gali būti nustatytas, pavyzdžiui, akselerometru.
6. Egzoskeleto rankos yra trijų pirštų, atskirtos nuo operatoriaus riešo, kad būtų išvengta traumų ir suteiktų papildomos jėgos.
7. Maitinimo šaltinis parenkamas po egzoskeleto surinkimo ir bandomojo testavimo.

Kol kas tik reabilitacijos srityje jie jau pradeda lįsti į mūsų gyvenimą. Yra išradėjų, kurie sugeba sukurti tokį įrenginį ne laboratorijoje. Visai įmanoma, kad artimiausiu metu bet kuris studentas galės savo rankomis surinkti „Stalker“ egzoskeletą. Jau dabar galima nuspėti, kad tokios sistemos yra ateitis.