Дизайн екзоскелету
Подивіться сім моделей екзоскелетів, які ведуть нас у майбутнє.
HAL
HAL від Cyberdyne (скорочення Hybrid Assistive Limb) розроблений як повнофункціональна система, і це лише деякі з них. Роботизовані елементи повинні повністю взаємодіяти та синхронізуватися з розумом користувача.
Людині, що пересувається в екзоскелеті, не потрібно буде віддавати команди або користуватися будь-якою панеллю управління.
HAL підлаштовується під сигнали, що передаються мозком тілу, і починає рухатися разом із ним самостійно.
Сигнал уловлюють датчики, розташовані на найбільших м'язах.
Серце Хела, поміщене в невелику скриньку на його спині, використовуватиме вбудовані процесори для декодування та передачі інформації, отриманої від тіла.
Швидкість передачі вкрай важлива у разі. Продюсери запевняють, що затримки будуть непомітні.
Більше того, система зможе посилати назад імпульси в мозок, що призводить до не цілком усвідомленого переконання, що всі наші рухи відображатимуться механізмами скелета.
- Виробник розробив кілька варіантів HAL:
для медичного застосування – завдяки додатковим ременям та опорам конструкція зможе самостійно підтримувати людей з парезом ніг;
- для індивідуального використання – модель призначена для підтримки роботи ніг, орієнтуючись насамперед на покращення рухів людей похилого віку або людей, які проходять реабілітацію;
- для використання з однією кінцівкою – компактний HAL, який важить лише 1,5 кг, не має статичних кріплень, а його призначення – покращення роботи обраної кінцівки; обидві ноги та руки;
- для розвантаження поперекового відділу - варіант, призначений для підтримки розташованих м'язів, що в першу чергу дозволить згинатися і піднімати тяжкості. Також будуть версії спеціальних завдань.
Правильно адаптовані набори можуть використовуватися у важких роботах, а також у силових або аварійних службах, щоб член бригади міг, наприклад, підняти фрагмент стіни будівлі.
Варто додати, що одна з найсучасніших версій egzoszkieletu Cyberdyne, модель HAL-5 Type-B стала першим екзоскелетом, що отримав глобальний сертифікат безпеки.
[JAPANESE IRON MAN] Костюм робота HAL від Cyberdyne
Повторна прогулянка
Управління санітарного нагляду за якістю харчових продуктів та медикаментів США (FDA) схвалило перший тип для продажу в США минулого року. екзоскелети для паралізованих людей.
Завдяки пристрою, відомому як ReWalk System, люди, які втратили здатність використовувати ноги, знову зможуть стояти та ходити.
ReWalk прославився, коли Клер Ломас пройшлася своєю ранньою версією маршруту Лондонського марафону.
У рамках випробувань нещодавно отримав паралізований нижче за пояс чоловік Роберт Ву. egzoszkielet ReWalk і на милицях він міг приєднатися до перехожих на вулицях Манхеттена.
Архітектор Ву вже протестував попередні версії ReWalk Personal та запропонував різні модифікації для максимальної зручності та комфорту використання.
В даний час з екзотичнийReWalk використовують кілька десятків людей у всьому світі, але робота над фінальним проектом ще триває.
Ву хвалить ReWalk Personal 6.0 не тільки за його функціональність та зручність, але й за те, що встати на ноги можна менш ніж за 10 хвилин. Сама операція, яку контролює наручний контролер, також дуже проста.
Ізраїльська компанія Argo Medical Technologies, відповідальна за створення ReWalk, отримала дозвіл на продаж та розповсюдження серед лікарів та пацієнтів. Бар'єром, однак, є ціна - ReWalk зараз коштує 65 тисяч. доларів.
ReWalk – Іди знову: технологія екзоскелета Argo
ФОРТІС
Екзоскелет FORTIS може піднімати понад 16 кг. Наразі розробляється компанією Lockheed Martin. У 2014 році концерн розпочав випробування останньої версії на американських заводах.
Першими у ньому взяли участь співробітники заводу транспортних літаків С-130 у Марієтті, штат Джорджія.
Завдяки системі з'єднання Fortis дозволяє переносити вагу з рук на землю. Співробітник, який використовує його, не так сильно втомлюється, як раніше, і не потребує таких частих перерв, як раніше.
екзоскелет він оснащений спеціальною противагою, розташованою за спиною користувача, що дозволяє зберігати рівновагу під час перенесення вантажу.
Звідси випливає, що йому не потрібне живлення та батарейки, що теж важливо. Минулого року компанія Lockheed Martin отримала замовлення на пробне постачання як мінімум двох одиниць. Замовником є Національний центр виробничих наук, чинний від імені ВМС США.
Випробування проводитимуться в рамках програми «Комерційні технології для технічного обслуговування», у випробувальних центрах ВМС США, а також безпосередньо в місцях їх кінцевого використання — у морських портах та матеріальних базах.
Ціль проекту – оцінити придатність екзоскелет для використання технічними працівниками та закупниками ВМС США, які щодня працюють з важким і часто багатолюдним обладнанням або зазнають надмірних фізичних зусиль під час транспортування військового спорядження та обладнання.
Екзоскелет Lockheed Martin «Fortis» у дії
Навантажувач
Компанія Activelink, що розробила Power Loader, що належить концерну Panasonic, називає його "силовим роботом".
Він схожий на багатьох прототипи екзоскелетів демонструються на торгових ярмарках та інших технологічних презентаціях.
Однак він відрізняється від них, зокрема, те, що скоро можна буде купити його нормально і за не руйнівну суму.
Power Loader зміцнює людську м'язову силу за допомогою 22 приводів. Імпульси, що призводять до руху, передаються, коли користувач прикладає зусилля.
Датчики, розміщені в важелях, дозволяють визначати не тільки тиск, а й вектор прикладеної сили, завдяки чому машина знає, в якому напрямку діяти.
В даний час тестується версія, що дозволяє вільно піднімати 50-60 кг. У планах Power Loader вантажопідйомністю 100 кг. Конструктори підкреслюють, що пристрій не так одягається, скільки вписується. Можливо, тому вони самі його не називають екзоскелет.
Робот-екзоскелет із посиленням потужності Power Loader #DigInfo
Уокер
Завдяки коштам Європейського Союзу міжнародна група вчених за три роки роботи сконструювала апарат, що керується розумом, що дозволяє паралізованим людям пересуватися.
Пристрій під назвою MindWalker був одним із перших, які використовував пацієнт Антоніо Мелілло, чий спинний мозок був розірваний внаслідок автомобільної аварії, у лікарні Санта-Лючія у Римі.
Потерпілий втратив чутливість у ногах. Користувач екзоскелет він одягає шапочку з шістнадцятьма електродами, які реєструють сигнали мозку.
У комплектацію також входять окуляри з миготливими світлодіодами. На кожній склянці набір світлодіодів блимає з різною частотою.
Частота моргання впливає на периферійний зір користувача. Потилична кора головного мозку аналізує сигнали, що виникають. Якщо пацієнт сфокусований на лівому наборі світлодіодів, екзоскелет буде приведений у рух. Концентрація на правильному наборі гальмує роботу пристрою.
Екзоскелет без батарейок важить близько 30 кг, тому для такого типу пристроїв він досить легкий. MindWalker утримає на ногах дорослу людину вагою до 100 кг. Клінічні випробування обладнання розпочалися у 2013 році. Планується, що MindWalker доопрацьовуватиметься протягом наступних кількох років.
ДО ЦЬОГО
Це має бути повноцінна підтримка солдата на полі бою. Повна назва — Human Universal Load Carrier, а абревіатура HULC асоціюється із силачом із коміксів. Вперше він був представлений на виставці DSEi у Лондоні у 2009 році.
Він складається з гідроциліндрів та комп'ютера, захищеного від впливу навколишнього середовища та не потребує додаткового охолодження.
Екзоскелет дозволяє що перевозить 90 кг обладнання зі швидкістю 4 км/год. на дистанції до 20 км, а в бігу до 7 км/год.
Представлений прототип важив 24 кг. У 2011 році було перевірено працездатність цього обладнання, а ще через рік воно було випробуване в Афганістані.
Основним елементом конструкції є титанові ніжки, що підтримують роботу м'язів та кісток, подвоюючи їх міцність. Завдяки використанню датчиків екзоскелет може здійснювати самі рухи, як і людина. Для перенесення предметів можна використовувати модуль LAD (Lift Assist Device), який кріпиться до задньої рами, а над важелями є подовжувачі зі змінними закінченнями.
Цей модуль дозволяє піднімати предмети до 70 кг. Його можуть використовувати солдати зростом від 1,63 до 1,88 м, при цьому маса порожнього становить 37,2 кг із шістьма батареями BB 2590, яких вистачає на 4,5-5 годин роботи (в радіусі 20 км) – втім, очікувано їх замінюють паливні елементи Protonex із терміном служби до 72 годин.
HULC доступний у трьох типах: штурмовий (додатковий балістичний щит вагою 43 кг), логістичний (корисне навантаження 70 кг) та базовий (патрульний).
Екзоскелет Lockheed Martin HULC
ЛІЙКА
У категорії військових споруд це крок уперед у порівнянні з HULC.
Кілька місяців тому військові США закликали вчених із науково-дослідних лабораторій, оборонної промисловості та державних установ попрацювати над екіпіруванням майбутнього солдата, яке надало б йому не лише надлюдську силу, що забезпечується вже розробленою. екзоскелети, але й здатність бачити, розпізнавати та охоплювати у безпрецедентних масштабах.
Цей новий військовий орден найчастіше називають «Одяг Залізної людини». У TALOS (Tactical Assault Light Operator Suit) використовуються найпередовіші технології. Датчики, вбудовані в костюм, стежитимуть за навколишнім оточенням і самим солдатом.
Гідравлічний каркас повинен надати міцності, а система спостереження, аналогічна Google Glass, забезпечити зв'язок та розвідку XNUMX століття. Все це має бути інтегровано із зброєю нового покоління.
Крім того, броня повинна забезпечувати захист у небезпечних умовах, захищати від куль, починаючи від кулеметів (хоча б легень) – все з бронею зі спеціального рідкого матеріалу, який повинен моментально твердіти у разі удару. магнітне поле або електричний струм для забезпечення максимального захисту від снарядів.
Самі військові сподіваються, що така конструкція з'явиться в результаті досліджень, що проводяться в даний час у Массачусетському технологічному інституті (MIT), де був розроблений тканинний костюм, що перетворюється з рідкого на тверде під дією магнітного поля.
Перший прототип, що є досить показовою моделлю майбутнього TALOS, був представлений на одному з виставкових заходів у США у травні 2014 року. Реальний та більш повний прототип має бути побудований у 2016-2018 роках.
