Дызайн экзашкілета
Паглядзіце сем мадэляў экзашкілетаў, якія вядуць нас у будучыню.
HAL
HAL ад Cyberdyne (скарачэнне ад Hybrid Assistive Limb) распрацаваны як поўнафункцыянальная сістэма, і гэта толькі некаторыя з іх. Рабатызаваныя элементы павінны цалкам узаемадзейнічаць і сінхранізавацца з розумам карыстальніка.
Чалавеку, які перасоўваецца ў экзоскелет, не трэба будзе аддаваць каманды ці карыстацца якой-небудзь панэллю кіравання.
HAL падладжваецца пад сігналы, якія перадаюцца мозгам целе, і пачынае рухацца разам з ім самастойна.
Сігнал улоўліваюць датчыкі, размешчаныя на самых буйных цягліцах.
Сэрца Хэла, змешчанае ў невялікую скрыню на яго спіне, будзе выкарыстоўваць убудаваныя працэсары для дэкадавання і перадачы інфармацыі, атрыманай ад цела.
Хуткасць перадачы даных вельмі важная ў дадзеным выпадку. Прадзюсары запэўніваюць, што затрымкі будуць зусім незаўважныя.
Больш таго, сістэма зможа пасылаць зваротна імпульсы ў мозг, што прыводзіць да не зусім усвядомленаму перакананню, што ўсе нашы рухі будуць адлюстроўвацца механізмамі шкілета.
- Вытворца распрацаваў некалькі варыянтаў HAL:
для медыцынскага прымянення - дзякуючы дадатковым рамяням і апорам канструкцыя зможа самастойна падтрымліваць людзей з парэзам ног;
- для індывідуальнага выкарыстання - мадэль прызначана для падтрымкі працы ног, арыентуючыся ў першую чаргу на паляпшэнне рухаў пажылых людзей або людзей, якія праходзяць рэабілітацыю;
- для выкарыстання з адной канечнасцю - кампактны HAL, які важыць усяго 1,5 кг, не мае статычных мацаванняў, а яго прызначэнне - паляпшэнне працы абранай канечнасці; абедзве нагі і рукі;
- для разгрузкі паяснічнага аддзела - варыянт, прызначаны для падтрымкі размешчаных там цягліц, што ў першую чаргу дазволіць згінацца і паднімаць цяжары. Таксама будуць версіі для спецыяльных задач.
Правільна адаптаваныя наборы могуць выкарыстоўвацца ў цяжкіх працах, а таксама ў сілавых ці аварыйных службах, каб чалец брыгады мог, напрыклад, падняць фрагмент сцяны які паваліўся будынка.
Варта дадаць, што адна з самых сучасных версій egzoszkieletu Cyberdyne, мадэль HAL-5 Type-B, стала першым экзашкілетам, які атрымаў глабальны сертыфікат бяспекі.
[ЯПОНСКІ ЖАЛЕЗНЫ ЧАЛАВЕК] Касцюм робата HAL ад Cyberdyne
Паўторны шпацыр
Упраўленне па санітарным наглядзе за якасцю харчовых прадуктаў і медыкаментаў ЗША (FDA) адобрыў першы тып для продажу ў ЗША ў мінулым годзе. экзашкілеты для паралізаваных людзей.
Дзякуючы прыладзе, вядомай як ReWalk System, людзі, якія страцілі здольнасць выкарыстоўваць ногі, зноў змогуць стаяць і хадзіць.
ReWalk праславіўся, калі Клэр Ломас прайшлася па сваёй ранняй версіі маршруту Лонданскага марафону.
У рамках выпрабаванняў нядаўна атрымаў паралізаваны ніжэй пояса мужчына Роберт Ву. egzoszkielet ReWalk і на мыліцах ён мог далучыцца да мінакоў на вуліцах Манхэтэна.
Архітэктар Ву ўжо пратэставаў папярэднія версіі ReWalk Personal і прапанаваў розныя мадыфікацыі для максімальнай зручнасці і камфорту выкарыстання.
У цяперашні час з экзатычныReWalk выкарыстоўваюць некалькі дзясяткаў чалавек па ўсім свеце, але праца над фінальным праектам яшчэ працягваецца.
Ву хваліць ReWalk Personal 6.0 не толькі за яго функцыянальнасць і зручнасць, але і за тое, што ўстаць на ногі можна за 10 хвілін. Сама аперацыя, якая кантралюецца наручным кантролерам, таксама вельмі простая.
Ізраільская кампанія Argo Medical Technologies, адказная за стварэнне ReWalk, атрымала дазвол на продаж і распаўсюджванне сярод урачоў і пацыентаў. Бар'ерам, аднак, з'яўляецца кошт - ReWalk на дадзены момант каштуе 65 тысяч. долараў.
ReWalk – Ідзі зноў: тэхналогія экзоскелета Argo
ФАРЦЫС
Экзашкілет FORTIS можа паднімаць больш за 16 кг. Цяпер распрацоўваецца кампаніяй Lockheed Martin. У 2014 годзе канцэрн пачаў выпрабаванні апошняй версіі на амерыканскіх заводах.
Першымі ў ім прынялі ўдзел супрацоўнікі завода транспартных самалётаў С-130 у Марыеце, штат Джорджыя.
Дзякуючы сістэме злучэння FORTIS дазваляе пераносіць вагу з рук на зямлю. Супрацоўнік, які выкарыстоўвае яго, не так моцна стамляецца, як раней, і не мае патрэбы ў такіх частых перапынках, як раней.
экзашкілет ён абсталяваны адмысловай процівагай, размешчаным за спіной карыстача, што дазваляе захоўваць раўнавагу пры пераносцы грузу.
Адсюль вынікае, што яму не патрэбна харчаванне і батарэйкі, што таксама немалаважна. У мінулым годзе кампанія Lockheed Martin атрымала заказ на пробную пастаўку як мінімум двух адзінак. Заказчыкам з'яўляецца Нацыянальны цэнтр вытворчых навук, які дзейнічае ад імя ВМС ЗША.
Выпрабаванні будуць праводзіцца ў рамках праграмы "Камерцыйныя тэхналогіі для тэхнічнага абслугоўвання", у выпрабавальных цэнтрах ВМС ЗША, а таксама непасрэдна ў месцах іх канчатковага выкарыстання - у марскіх партах і матэрыяльных базах.
Мэта праекта - ацаніць прыдатнасць экзашкілет для выкарыстання тэхнічнымі работнікамі і закупшчыкамі ВМС ЗША, якія штодня працуюць з цяжкім і часта шматлюдным абсталяваннем або падвяргаюцца празмерным фізічным намаганням падчас транспарціроўкі ваеннага рыштунку і абсталявання.
Экзашкілет Lockheed Martin Fortis у дзеянні
Пагрузчык
Кампанія Activelink, распрацавалая Power Loader, які належыць канцэрну Panasonic, называе яго "сілавым робатам".
Ён падобны на многіх прататыпы экзашкілетаў дэманструюцца на гандлёвых кірмашах і іншых тэхналагічных прэзентацыях.
Аднак ён адрозніваецца ад іх, у прыватнасці, тое, што хутка можна будзе купіць яго нармальна і за не спусташальную суму.
Power Loader умацоўвае чалавечую мышачную сілу з дапамогай 22 прывадаў. Імпульсы, якія прыводзяць прывад у рух, перадаюцца, калі карыстач прыкладвае высілак.
Датчыкі, размешчаныя ў рычагах, дазваляюць вызначаць не толькі ціск, але і вектар прыкладзенай сілы, дзякуючы чаму машына ведае , у якім кірунку дзейнічаць.
У цяперашні час тэстуецца версія, якая дазваляе свабодна паднімаць 50-60 кг. У планах Power Loader грузападымальнасцю 100 кг. Канструктары падкрэсліваюць, што прылада не столькі апранаецца, колькі ўпісваецца. Магчыма, таму яны самі яго не называюць экзашкілет.
Робат-экзашкілет з узмацненнем магутнасці Power Loader #DigInfo
Уокер
Дзякуючы сродкам Еўрапейскага Звязу міжнародная група навукоўцаў за тры гады працы сканструявала кіраваны розумам апарат, які дазваляе паралізаваным людзям перасоўвацца.
Прылада пад назвай MindWalker было адным з першых, якія выкарыстоўваў пацыент Антоніа Меліла, чый спінны мозг быў разарваны ў выніку аўтамабільнай аварыі, у бальніцы Санта-Лючыя ў Рыме.
Пацярпелы страціў адчувальнасць у нагах. Карыстальнік экзашкілет ён апранае шапачку з шаснаццаццю электродамі, якія рэгіструюць сігналы мозгу.
У камплектацыю таксама ўваходзяць акуляры з якія мігцяць святлодыёдамі. У кожнай шклянцы набор святлодыёдаў міргае з рознай частатой.
Частата маргання ўплывае на перыферыйны зрок карыстальніка. Патылічная кара галаўнога мозгу аналізуе якія ўзнікаюць сігналы. Калі пацыент сфакусаваны на левым наборы святлодыёдаў, экзашкілет будзе прыведзены ў рух. Канцэнтрацыя на правільным наборы тармозіць працу прылады.
Экзашкілет без батарэек важыць каля 30 кг, таму для такога тыпу прылад ён дастаткова лёгкі. MindWalker утрымае на нагах дарослага чалавека вагой да 100 кг. Клінічныя выпрабаванні абсталявання пачаліся ў 2013 годзе. Плануецца, што MindWalker будзе дапрацоўвацца цягам наступных некалькіх гадоў.
HULC
Гэта павінна быць паўнавартасная падтрымка салдата на полі бою. Поўная назва - Human Universal Load Carrier, а абрэвіятура HULC асацыюецца з асілкам з коміксаў. Упершыню ён быў прадстаўлены на выставе DSEi у Лондане ў 2009 годзе.
Ён складаецца з гідрацыліндраў і кампутара, абароненага ад уздзеяння навакольнага асяроддзя і які не патрабуе дадатковага астуджэння.
Экзашкілет дазваляе які перавозіць 90 кг абсталявання са хуткасцю 4 км/г. на дыстанцыі да 20 км, а ў бегу да 7 км/г.
Прадстаўлены прататып важыў 24 кг. У 2011 годзе была праверана працаздольнасць гэтага абсталявання, а яшчэ праз год яно было апрабавана ў Афганістане.
Асноўным элементам канструкцыі з'яўляюцца тытанавыя ножкі, якія падтрымліваюць працу цягліц і костак, падвойваючы іх трываласць. Дзякуючы выкарыстанню датчыкаў экзашкілет можа здзяйсняць тыя ж рухі, што і чалавек. Для пераноскі прадметаў можна выкарыстоўваць модуль LAD (Lift Assist Device), які мацуецца да задняй часткі рамы, а над рычагамі маюцца падаўжальнікі са зменнымі канчаткамі.
Гэты модуль дазваляе паднімаць прадметы да 70 кг. Яго могуць выкарыстоўваць салдаты ростам ад 1,63 да 1,88 м, пры гэтым маса пустога складае 37,2 кг з шасцю батарэямі BB 2590, якіх хапае на 4,5-5 гадзін працы (у радыусе 20 км) - зрэшты, чакана іх замяняюць паліўныя элементы Protonex са тэрмінам службы да 72 гадзін.
HULC даступны ў трох тыпах: штурмавы (дадатковы балістычны шчыт вагой 43 кг), лагістычны (карысная нагрузка 70 кг) і базавы (патрульны).
Экзашкілет Lockheed Martin HULC
СТОЙКІ
У катэгорыі ваенных збудаванняў гэта крок наперад у параўнанні з HULC.
Некалькі месяцаў таму вайскоўцы ЗША заклікалі навукоўцаў з навукова-даследчых лабараторый, абароннай прамысловасці і дзяржаўных устаноў папрацаваць над экіпіроўкай будучага салдата, якая надала б яму не толькі звышчалавечую сілу, якая забяспечваецца ўжо распрацаванай экзашкілеты, Але і здольнасць бачыць, распазнаваць і ахопліваць у беспрэцэдэнтных маштабах.
Гэты новы ваенны ордэн часцей за ўсё называюць «Адзеннем Жалезнага чалавека». У TALOS (Tactical Assault Light Operator Suit) выкарыстоўваюцца самыя перадавыя тэхналогіі. Датчыкі, убудаваныя ў гарнітур, будуць сачыць за навакольным становішчам і самім салдатам.
Гідраўлічны каркас павінен надаць трываласці, а сістэма назірання, аналагічная Google Glass, забяспечыць сувязь і разведку XNUMX стагоддзі. Усё гэта павінна быць інтэгравана са зброяй новага пакаленьня.
Акрамя таго, браня павінна забяспечваць абарону ў небяспечных умовах, абараняць ад куль, пачынальна ад кулямётаў (хоць бы лёгкіх) - усё з браняй са спецыяльнага "вадкага" матэрыялу, які павінен маментальна зацвярдзець у выпадку ўдару. магнітнае поле або электрычны ток, каб забяспечыць максімальную абарону ад снарадаў.
Самі вайскоўцы спадзяюцца, што такая канструкцыя з'явіцца ў выніку даследаванняў, якія праводзяцца ў цяперашні час у Масачусецкім тэхналагічным інстытуце (MIT), дзе быў распрацаваны тканкавы гарнітур, які ператвараецца з вадкага ў цвёрдае пад дзеяннем магнітнага поля.
Першы прататып, які ўяўляе сабой дастаткова паказальную мадэль будучыні TALOS, быў прадстаўлены на адным з выставачных мерапрыемстваў у ЗША у маі 2014 года. Рэальны і больш поўны прататып павінен быць пабудаваны ў 2016-2018 гадах.
