Egzoszkielety w służbie człowieka: w medycynie, fabrykach, wojsku

Egzoszkielety zwiększają siłę ludzką, zwiększają wydajność i przywracają utracone zdolności. Pomagają osobom niepełnosprawnym, ułatwiają pracę w przemyśle i ulepszają armię.

Co to jest egzoszkielet?

W dosłownym tłumaczeniu z greckiego egzoszkielet jest szkieletem zewnętrznym. Automatyczny projekt, który przywraca utracone lub poprawia istniejące funkcje ciała.

Składa się z solidnej ramy i napędów odpowiedzialnych za ruch. Takie systemy duplikują pracę układu mięśniowo-szkieletowego, obliczają wysiłek i bezpieczeństwo ruchów.
Egzoszkielety stają się pasywne i aktywne. Te pierwsze nie zwiększają siły i nie podejmują ćwiczeń fizycznych na sobie, ale rozkładają je na całe ciało. Aktywne modele kładą nacisk na ziemię. Biorą na siebie część ciężaru. Użytkownik podnosi więc ciężary – uzyskuje się efekt zwiększenia siły.

Pierwsze egzoszkielety

Pomysły na kostium, który poprawia umiejętności, powstały w fikcji. Zasady na ten temat sformułował rosyjsko-amerykański inżynier mechanik Nikolai Yagn. To prawda, że ​​sprawa nie wykraczała poza teorię. Jedynym ucieleśnionym pomysłem jest automatyczne urządzenie, które dostarcza wodę do kotłów parowych – „The Stoker Friend”.

Pierwszy egzoszkielet powstał w Pentagonie. Nazwał się Hardiman. Była to maszyna z dużym manipulatorem, w której konieczne było włożenie ręki do kontroli. Jego nośność wynosiła 110 kg, ale Hardiman nie przyniósł poważnych korzyści. Był za duży i ciężki (680 kg).

Od lat 80. pojawiły się obiecujące projekty. W latach 90. rozpoczęto produkcję w różnych krajach. Kostiumy nadal były niezdarne, ale zbliżały się do użycia w życiu..

Teraz większość egzoszkieletów wykonano dla medycyny, wojska lub przemysłu.

Egzoszkielety dla osób niepełnosprawnych

Ekso GT

Egzoszkielet do rehabilitacji po udarze i urazach rdzenia kręgowego. Ekso GT to para robotycznych nóg z kulami do chodzenia. Oprogramowanie układowe gromadzi statystyki dotyczące ilości energii zużywanej na każdy ruch robota oraz działań, które wykonuje dana osoba.

Hybrid Assistive Limb (HAL)

Jest dla nóg (HAL 3) lub dla rąk i nóg-tułowia (HAL 5). Pomaga podnieść ładunek 5 razy więcej niż może to zrobić osoba. Potrzebny do rehabilitacji sparaliżowanych. Napędy tego egzoszkieletu działają na podstawie impulsów mięśniowych. Oprócz osób z problemami zdrowotnymi, HAL jest przydatny dla osób starszych, budowniczych, pracowników Ministerstwa ds. Nagłych Wypadków.

Rex

Szkielet dla osób z dysfunkcją nóg. Pomaga chodzić, wstawać, siadać, wchodzić po schodach, cofać się, a nawet „chodzić po księżycu”. Użytkownik kontroluje to z panelu sterowania i joysticka.

REX może usunąć komplikacje związane z długim pobytem na wózku inwalidzkim.

Feniks

Egzoszkielet do swobodnego chodzenia z porażeniem nóg. Bardzo różni się od masywnych modeli z ostatniej dekady pod względem wielkości i wagi (12 kg). Jest to możliwe dzięki zastosowaniu tylko dwóch dysków na biodrach. Kolana są utrzymywane w pozycji przez systemy napięcia.

eLegs

Egzoszkielet dla osób z paraliżem lub zaburzeniami czynności nóg. Waga – 20 kg. Odpowiedni dla osoby o wzroście 157-193 cm Prędkość ruchu – około 3 km / h.

Kombinezon przewiduje działania na przykład z czujników przechyłu, pomaga wstać z wózka inwalidzkiego, gdy użytkownik pochyla się do przodu i opiera się o kulach.

Rewalk

Bioniczny egzoszkielet dla pacjentów z porażeniem nóg. Pomaga stać, chodzić, wchodzić po schodach. Zarządzanie odbywa się za pomocą pilota w dłoni.

Egzoszkielety wojskowe

Ministerstwa obrony i wojskowe instytuty badawcze z różnych krajów od ubiegłego wieku starają się opracować łatwy, prosty i trwały system dla żołnierzy.

W Pentagonie robi to Agencja Zaawansowanego Rozwoju DARPA, w Rosji – instytuty i biura inżynieryjne, zlecone przez Ministerstwo Obrony. Podobne projekty są realizowane w Chinach, Japonii, Izraelu i krajach europejskich..

XOS 2

Jeden z najbardziej znanych egzoszkieletów dla wojska. Jego zadaniem jest zwiększenie zdolności fizycznych żołnierza. Pancerz nie jest dołączony.

Kombinezon pomaga w logistyce i atakach. Dodaje siły wystarczającej do przenoszenia dużych obciążeń, niszczenia drewnianych belek i ceglanych ścian.

Talos

To kompletny garnitur. Posiada funkcje pancerza i system zwiększający siłę. Pomaga walczyć ze sprzętem do 45 kg. Kombinezon śledzi parametry życiowe, a nawet zatrzymuje krwawienie.

Skład i specyfika sprzętu zwykle nie są publikowane – Talos jest pokazywany na wystawach tematycznych z ogólną prezentacją.

Exohiker

Ten szkielet nie jest ustawiony jako armia, ale interesujący dla wojska. Jego zadaniem jest ułatwienie przenoszenia ciężkich plecaków podczas kampanii. ExoHiker waży 14 kg, ale usuwa obciążenie 70 kg. Na jednym ładowaniu bez podłączania akumulatora słonecznego pokonuje 65 km z prędkością około 4 km / h.

Egzoszkielety przemysłowe

H-Lex

Urządzenia do podnoszenia ciężarów od Hyundai. Jest odpowiedni dla osób o ograniczonej sprawności ruchowej, ale jest niewygodny ze względu na duży rozmiar. Dlatego główny nacisk kładziony jest na pracę w przemyśle. Gdzie musisz podnieść do 60 kg.

Krzesło bez krzeseł

Ta egzostula jest dla tych, którzy pracują na nogach. Łagodzi napięcie mięśniowe, gdy trzeba długo przysiadać, przysiadać lub stać. Wygodny do pracy w warsztacie, na linii pakującej, kuchni, fryzjerze. Urządzenie jest elastyczne i mobilne.

Egzoszkielet

Zaprojektowany dla nurków, którzy mogą wytrzymać ciśnienie wody i niską temperaturę na głębokości 300 metrów. W rzeczywistości jest to wzmocniony kombinezon do nurkowania o wadze 240 kg z czterema silnikami.

MS-02 PowerLoader

Robotyczny kombinezon do wielu zadań. Twórcy sugerują użycie go w operacjach ratowniczych, w których musisz podnosić przedmioty o wadze do 100 kg.

W systemie jest kilka manipulatorów, a czujniki znajdują się w podeszwach „nóg”. Analizują obciążenie osoby w sześciu wektorach i obliczają, ile wysiłku wymaga maszyna, aby pomóc.

MAX SuitX

Egzoszkielet dla osób przeprowadzających się. Projekt powiela układ mięśniowo-szkieletowy, usuwając z niego część obciążenia. Ciągle wisi na osobie w stanie dezaktywacji, ale automatycznie rozpoznaje moment rozpoczęcia pracy i włącza się.

Kombinezon pomocniczy AWN-03

Panasonic Power Exoskeleton dla pracowników magazynowych. Jest przymocowany na ramionach, biodrach i dolnej części pleców. Głównym zadaniem jest usunięcie obciążenia z kręgosłupa i mięśni pleców podczas przenoszenia ciężaru.

Rosyjskie egzoszkielety

ExoAthlet

Rosyjski rozwój rehabilitacji pacjentów z problemami nóg i rdzenia kręgowego. Jednym z pilotów i ambasadorów ExoAtlet jest paraolimpijski mistrz curlingu na wózkach inwalidzkich Witalij Daniłow.

Egzoszkielet Stokhanov

Egzoszkielet przemysłowy od deweloperów z Perm. Według obliczeń zwiększa wydajność pracy w inżynierii, budownictwie i akcjach ratowniczych o 2-5 razy.

Exobelt

Pasywny egzoszkielet firmy ExoAtlant. Projekt jest wciąż w fazie rozwoju. Zakłada się, że podczas przenoszenia ciężaru usunie do 40% ładunku z pleców..

Pierwszym partnerem firmy będzie Sberbank. Egzoszkielet zostanie przetestowany przez pracowników, którzy niosą torby złota i innych kosztowności

Egzoszkielety przyszłości

Branża się rozwija: urządzenia maleją, funkcje stają się szersze. Istnieją modele nie tylko dla medycyny, przemysłu lub wojska:

ARAIG

Kontroler egzoszkieletowy dla graczy. Nie został stworzony do przenoszenia towarów lub zwiększania umiejętności. Ten kostium zanurza użytkownika w rzeczywistości gry: zmienia temperaturę, symuluje uderzenie pocisków, kontakt z ziemią i przeszkodami.

NASA X1

Kostium zaprojektowany przez Północnoatlantycką Agencję Kosmiczną dla astronautów. Jest potrzebny do pracy z dużymi obciążeniami przy zerowej grawitacji..

Urządzenie ma cztery napędy na kolanach i biodrach oraz sześć stawów. Programiści planują dodać więcej. Kombinezon nadaje się do pracy nad ISS i wspierania napięcia mięśniowego przy zerowej grawitacji – wysyła dane o astronautach do lekarzy na Ziemi.

Gdzie kupić egzoszkielet i ile to kosztuje

Cena materiałów sprawia, że ​​egzoszkielety są drogie. Na przykład rosyjski ExoAthlet Kosztuje ponad 1 milion rubli. Kostiumy produkcji zagranicznej są znacznie droższe. Na przykład REX P – 9,5 miliona rubli.

Stopniowo pojawiają się producenci o niższych cenach. Cyberdyne produkuje HAL na ręce, nogi i całe ciało, które można kupić za 4200 USD.

Lepiej dowiedzieć się o cenie urządzeń na stronach internetowych producentów, ale te zasoby są również odpowiednie dla ogólnych informacji:

• Tiu
• AliExpress
• RoboTrends

Podobne artykuły

• W jaki sposób roboty pomagają ludziom w różnych obszarach życia

  W świecie przechodzącym czwartą rewolucję przemysłową wiele staje się automatyczne. Są roboty, które działają w fabrykach i upraszczają…

• Neuronet – idealna cyberprzestrzeń lub kontrola nad ludźmi

  Wcześniej czy później osoba połączy mózg z Internetem i będzie sterować urządzeniami wokół siebie za pomocą swoich myśli. Powstanie uniwersalne środowisko, w którym ludzie…

• Co to jest big data i do czego służy?

  Big data Big data to kierunek, o którym wszyscy mówią, ale niewiele osób dobrze o tym wie. E-commerce Giants, Industrial…