Exoskeletóny v službách človeka: v medicíne, továrňach, armáde

Exoskeletóny zvyšujú ľudskú silu, zvyšujú produktivitu a obnovujú stratené schopnosti. Pomáhajú ľuďom so zdravotným postihnutím, uľahčujú prácu v priemysle a zlepšujú armádu.

Čo je to exoskelet?

V doslovnom preklade z gréčtiny je exoskeleton vonkajšou kostrou. Automatický dizajn, ktorý obnovuje stratené alebo vylepšuje existujúce telesné funkcie.

Skladá sa z pevného rámu a pohonov zodpovedných za pohyb. Takéto systémy zdvojujú prácu pohybového aparátu, vypočítavajú úsilie a bezpečnosť pohybov.
Exoskeletóny sú pasívne a aktívne. Prvý z nich nezvyšuje silu a neberie na seba fyzické cvičenie, ale distribuuje ho do celého tela. Aktívne modely majú svoj dôraz na terén. Zúčastňujú sa na sebe sami. Užívateľ teda zdvíha viac závaží – získa sa účinok zvyšujúcej sa sily.

Prvé exoskeletóny

Nápady pre kostým, ktorý zvyšuje schopnosť vznikol v beletrii. Zásady v tejto oblasti formuloval rusko-americký strojár Nikolai Yagn. Je pravda, že táto záležitosť neprekročila len teóriu. Jedinou stelesnenou myšlienkou je automatické zariadenie, ktoré dodáva vodu do parných kotlov – „Stoker Friend“.

Prvý exoskelet bol vyrobený v Pentagone. Hovoril si – Hardiman. Bol to stroj s veľkým manipulátorom, do ktorého bolo potrebné vložiť ruku na kontrolu. Jeho nosnosť bola 110 kg, ale Hardiman nepriniesol vážne výhody. Bol príliš veľký a ťažký (680 kg).

Od osemdesiatych rokov sa objavili sľubné projekty. V 90. rokoch sa výroba začala v rôznych krajinách. Kostýmy boli stále nemotorné, ale blížili sa k životu..

Teraz sa väčšina exoskeletónov robí pre medicínu, armádu alebo priemysel.

Exoskeletóny pre telesne postihnutých

Ekso GT

Exoskeleton na rehabilitáciu po poranení mozgovej príhody a miechy. Ekso GT je pár robotických nôh s barlami na chôdzu. Firmvér zhromažďuje štatistické údaje o tom, koľko energie sa vynakladá na každý pohyb robota a aké činnosti vykonáva osoba.

Hybridná podporná končatina (HAL)

K dispozícii sú pre nohy (HAL 3) alebo pre trup paže a nohy (HAL 5). Pomáha zdvíhať náklad 5-krát viac, ako môže osoba. Je nevyhnutná na rehabilitáciu ochrnutých. Pohony exosuitov pracujú zo svalových impulzov. Okrem ľudí so zdravotnými problémami je HAL užitočná aj pre starších ľudí, staviteľov, pracovníkov ministerstva pre mimoriadne situácie.

rex

Kostra pre ľudí s dysfunkciou nôh. Pomáha chodiť, vstávať, sadnúť si, vyšplhať sa po schodoch, pohybovať sa dozadu a dokonca robiť „prechádzku po mesiaci“. Užívateľ ho ovláda z ovládacieho panela a joysticku.

REX dokáže odstrániť komplikácie spojené s dlhodobým pobytom na invalidnom vozíku.

Fénix

Exosuit na voľné chôdze s ochrnutím nôh. Veľmi sa líši od rozmerných a hmotných modelov posledných 12 rokov (12 kg). To je možné vďaka použitiu iba dvoch pohonov na bokoch. Kolená sú držané v polohe pomocou napínacích systémov.

eLegs

Exoskelet pre ľudí s ochrnutím alebo poruchou funkcie nôh. Hmotnosť – 20 kg. Vhodné pre osobu s výškou 157 – 193 cm, rýchlosť pohybu – asi 3 km / h.

Oblek predpovedá akcie napríklad kvôli snímačom naklonenia, napríklad pomáha vstávať z invalidného vozíka, keď sa užívateľ nakláňa dopredu a opiera sa o barle..

Rewalk

Bionická exosuit pre pacientov s paralýzou nôh. Pomáha vstávať, chodiť, chodiť po schodoch hore. Správa sa vykonáva pomocou diaľkového ovládača v ruke.

Vojenské exoskeletóny

Ministerstvá obrany a vojenské výskumné ústavy z rôznych krajín sa od minulého storočia snažia vyvinúť jednoduchý, jednoduchý a odolný systém pre vojakov..

V Pentagone to vykonáva Agentúra pre rozvojový rozvoj DARPA v Rusku – inštitúciami a inžinierskymi úradmi, ktoré objednalo ministerstvo obrany. Podobné projekty prebiehajú v Číne, Japonsku, Izraeli a európskych krajinách..

XOS 2

Jeden z najslávnejších exoskeletónov pre armádu. Jeho úlohou je zvyšovať fyzické schopnosti vojaka. Brnenie nie je súčasťou balenia.

Oblek pomáha pri logistike a útokoch. Dodáva silu dostatočnú na prepravu ťažkých nákladov, ničenie drevených trámov a tehlových stien.

Talos

Toto je kompletný oblek. Má funkcie brnenia a systém, ktorý zvyšuje pevnosť. Pomáha bojovať so zariadeniami do 45 kg. Oblek sleduje vitálne funkcie a dokonca zastavuje krvácanie.

Zloženie a špecifické vlastnosti zariadení sa zvyčajne nezverejňujú – Talos je uvedený na tematických výstavách so všeobecnou prezentáciou.

Exohiker

Táto kostra nie je umiestnená ako armáda, ale zaujímavá pre armádu. Jeho úlohou je uľahčiť prenos ťažkých batohov počas kampane. ExoHiker váži 14 kg, ale odstraňuje záťaž 70 kg. Na jedno nabitie bez pripojenia solárnej batérie prejde rýchlosťou 65 km rýchlosťou približne 4 km / h.

Priemyselné exoskeletóny

H-lex

Zdvíhacie zariadenia od Hyundai. Je vhodný pre ľudí s obmedzenou pohyblivosťou, ale kvôli veľkým rozmerom je nevyhovujúci. Preto sa hlavný dôraz kladie na prácu v priemysle. Kde musíte zdvihnúť až 60 kg.

Kreslo bez kresla

Tento exostula je určený pre tých, ktorí pracujú na nohách. Zmierňuje svalové napätie, keď musíte byť v semifinále dlhý čas, v drepe alebo v stoji. Vhodný na prácu v dielni, na baliacej linke, v kuchyni, kaderníctve. Zariadenie je flexibilné a mobilné.

Exosuit

Určené pre potápačov, ktorí odolajú tlaku vody a nízkej teplote v hĺbke 300 metrov. V skutočnosti ide o zosilnený potápačský oblek s hmotnosťou 240 kg so štyrmi motormi.

MS-02 PowerLoader

Robotický oblek pre mnoho úloh. Vývojári navrhujú jeho použitie v záchranných operáciách, kde musíte zdvíhať predmety s hmotnosťou do 100 kg.

V systéme je niekoľko manipulátorov a senzory sú umiestnené v podrážkach „nôh“. Analyzujú zaťaženie osoby v šiestich vektoroch a vypočítavajú, koľko je potrebné vynaložiť strojové úsilie, aby pomohlo.

MAX SuitX

Exoskelet pre sťahováky. Dizajn duplikuje pohybový aparát a odstraňuje z neho časť nákladu. Neustále visí na osobe v deaktivovanom stave, ale automaticky rozpozná okamih začatia a zapnutia práce.

Pomocný oblek AWN-03

Panasonic Power Exoskeleton pre pracovníkov skladu. Pripevňuje sa na plecia, boky a spodnú časť chrbta. Hlavnou úlohou je odstrániť zaťaženie chrbtice a chrbta počas prenosu hmotnosti.

Ruské exoskeletóny

ExoAthlet

Ruský vývoj na rehabilitáciu pacientov s problémami s nohami a miechou. Jedným z pilotov a vyslancov ExoAtlet je paralympijský majster curlingu invalidných vozíkov Vitaly Danilov..

Exoskeleton Stokhanov

Priemyselná exosuit od vývojárov z Perm. Podľa výpočtov zvyšuje 2-5 krát produktivitu práce v strojárstve, stavebníctve a záchranných prácach.

Exobelt

Pasívny exoskelet od spoločnosti ExoAtlant. Projekt je stále vo vývoji. Pri prenose hmotnosti sa predpokladá, že zo zadnej strany odstráni až 40% nákladu..

Prvým partnerom spoločnosti bude Sberbank. Exoskeleton bude testovaný zamestnancami, ktorí nosia tašky zo zlata a iných cenností

Exoskeletóny budúcnosti

Priemysel rastie: veľkosť zariadení sa zmenšuje, funkcie sa rozširujú. Existujú modely nielen pre medicínu, priemysel alebo armádu:

ARAIG

Exoskeletový ovládač pre hráčov. Nebolo vytvorené na prepravu tovaru alebo zvyšovanie schopností. Tento kostým ponorí používateľa do reality hry: mení teplotu, simuluje zásah škrupín, kontakt so zemou a prekážky..

NASA X1

Kostým navrhnutý Severoatlantickou vesmírnou agentúrou pre astronautov. S ťažkými bremenami je potrebné pracovať v nulovej gravitácii..

Zariadenie má štyri kolená a boky a šesť kĺbov. Vývojári plánujú pridať viac. Oblek je vhodný na prácu na ISS a podporuje svalový tonus v nulovej gravitácii – posiela údaje o astronautoch lekárom na Zemi.

Kde kúpiť exoskeleton a koľko to stojí

Cena materiálov robí exoskeletóny drahými. Napríklad rusky ExoAthlet Stojí to viac ako 1 milión rubľov. Kostýmy zahraničnej výroby sú oveľa drahšie. Napríklad REX P – 9,5 milióna rubľov.

Postupne sa objavujú výrobcovia s nižšími cenami. Cyberdyne teda produkuje HAL pre ruky, nohy a celé telo, ktoré si môžete kúpiť od 4 200 dolárov.

Je lepšie zistiť cenu zariadení na webových stránkach výrobcov, tieto zdroje sú však vhodné aj pre všeobecné informácie:

• Tiu
• aliexpress
• RoboTrends

Podobné články

• Ako roboty pomáhajú ľuďom v rôznych oblastiach života

  Vo svete, ktorý prechádza štvrtou priemyselnou revolúciou, sa veľa stáva automatickou. Existujú roboty, ktoré pracujú v továrňach a zjednodušujú sa…

• Neuronet – perfektný kybernetický priestor alebo kontrola nad ľuďmi

  Skôr alebo neskôr človek pripojí svoj mozog k internetu a bude ovládať zariadenia okolo neho pomocou svojich myšlienok. Bude existovať univerzálne prostredie, v ktorom budú ľudia…

• Čo sú veľké údaje a na čo sú určené?

  Veľké dáta Veľké dáta sú smerom, o ktorom hovoria všetci, ale málokto to vie dobre. Elektronický obchod, obrov…