Eksoskeletter i menneskets tjeneste: inden for medicin, fabrikker, hæren

Eksoskeletter øger menneskelig styrke, øger produktiviteten og gendanner mistede evner. De hjælper mennesker med handicap, letter arbejdet i industrien og forbedrer hæren.

Hvad er et eksoskelet?

I den bogstavelige oversættelse fra græsk er eksoskelettet et eksternt skelet. Automatisk design, der gendanner mistede eller forbedrer eksisterende kropsfunktioner.

Det består af en robust ramme og drev, der er ansvarlige for bevægelsen. Sådanne systemer duplikerer arbejdet i muskuloskeletalsystemet, beregner indsats og sikkerhed for bevægelser.
Eksoskeletter er gjort passive og aktive. De førstnævnte øger ikke styrken og tager ikke fysisk træning på sig selv, men fordeler det over hele kroppen. Aktive modeller lægger vægt på jorden. De tager en del af byrden på sig selv. Så brugeren løfter flere vægte – effekten af ​​stigende styrke opnås.

Første eksoskeletter

Idéer til et kostume, der forbedrer evnen, stammer fra fiktion. Principperne om dette emne blev formuleret af den russisk-amerikanske mekaniske ingeniør Nikolai Yagn. Sandt nok gik sagen ikke længere end teori. Den eneste legemlige idé er en automatisk enhed, der leverer vand til dampkedler – “The Stoker Friend”.

Det første eksoskelet blev lavet ved Pentagon. Han kaldte sig – Hardiman. Det var en maskine med en stor manipulator, hvor det var nødvendigt at indsætte en hånd til kontrol. Dens bæreevne var 110 kg, men Hardiman bragte ikke alvorlige fordele. Han var for stor og tung (680 kg).

Siden 1980’erne har lovende projekter dukket op. I 1990’erne begyndte produktionen i forskellige lande. Kostumer var stadig klodsede, men kom tættere på at blive brugt i livet..

Nu er de fleste eksoskeletter gjort til medicin, hæren eller industrien.

Eksoskeletter til handicappede

Ekso GT

Exoskelet til rehabilitering efter slagtilfælde og rygmarvsskader. Ekso GT er et par robotben med krykker til fods. Firmware indsamler statistik om, hvor meget energi der bruges på hver enkelt robotbevægelse, og hvilke handlinger en person udfører.

Hybrid Assistive Limb (HAL)

Der er til ben (HAL 3) eller til arm-ben-torso (HAL 5). Hjælper med at løfte lasten 5 gange mere, end en person kan. Nødvendigt til rehabilitering af de lammede. Drevene til denne exosuit fungerer fra muskelimpulser. Ud over mennesker med sundhedsmæssige problemer er HAL nyttigt for ældre, bygherrer, arbejdstagere i kriseministeriet.

Rex

Skelet til personer med dysfunktion i benene. Det hjælper med at gå, rejse sig, sætte sig ned, klatre trapper, bevæge sig bagud og endda gøre en “månetur”. Brugeren styrer det fra kontrolpanelet og joysticket.

REX kan fjerne komplikationerne forbundet med et langt ophold i kørestol.

Phoenix

Exosuit til fri vandring med lammelse af benene. Det er meget forskellig fra de voluminøse modeller i det sidste årti i størrelse og vægt (12 kg). Dette er muligt på grund af brugen af ​​kun to drev på hofterne. Knæene holdes på plads af spændingssystemer.

eLegs

Eksoskelet til personer med lammelse eller nedsat benfunktion. Vægt – 20 kg. Velegnet til en person med en højde på 157-193 cm. Bevægelseshastighed – ca. 3 km / t.

Dragten forudsiger handlinger på grund af vippesensorer, for eksempel hjælper med at rejse sig fra en kørestol, når brugeren læner sig fremad og læner sig på krykker.

Rewalk

Bionisk eksosuit til patienter med lammelse af ben. Han hjælper med at stå, gå, gå op ad trappen. Håndtering udføres via fjernbetjeningen i hånden.

Militære eksoskeletter

Ministerier for forsvars- og militære forskningsinstitutter fra forskellige lande har siden forrige århundrede forsøgt at udvikle et let, enkelt og holdbart system for soldater.

I Pentagon er dette agenturet for avanceret udvikling DARPA i Rusland – institutioner og ingeniørbureauer, bestilt af forsvarsministeriet. Lignende projekter er i gang i Kina, Japan, Israel og europæiske lande..

XOS 2

Et af de mest berømte eksoskeletter til hæren. Hans opgave er at øge en soldats fysiske evner. Rustning ikke inkluderet.

Dragt hjælper med logistik og angreb. Han tilføjer styrke, der er tilstrækkelig til at bære tunge belastninger, ødelæggelsen af ​​træbjælker og murvægge.

Talos

Dette er en komplet dragt. Det har funktionerne af rustning og et system, der øger styrke. Det hjælper med at kæmpe med udstyr op til 45 kg. Dragten følger livsvigtige tegn og stopper endda blødning.

Udstyrets sammensætning og specifikke egenskaber offentliggøres normalt ikke – Talos vises på tematiske udstillinger med en generel præsentation.

Exohiker

Dette skelet er ikke positioneret som en hær, men interessant for militæret. Dens opgave er at lette overførslen af ​​tunge rygsække under kampagnen. ExoHiker vejer 14 kg, men fjerner belastningen på 70 kg. På en enkelt opladning uden tilslutning af et solbatteri kører det 65 km med en hastighed på cirka 4 km / t.

Industrielle eksoskeletter

H-lex

Vægtløfteapparat fra Hyundai. Det er velegnet til personer med begrænset mobilitet, men ubehageligt på grund af den store størrelse. Derfor lægges hovedvægten på arbejde i industrien. Hvor du skal løfte op til 60 kg.

Stolfri stol

Denne eksostel er til dem, der arbejder på deres fødder. Det lindrer muskelspænding, når du skal være i en semi-squat i lang tid, squat eller stå. Praktisk til arbejde i værkstedet, på emballagelinjen, køkkenet, frisøren. Enheden er fleksibel og mobil.

Exosuit

Designet til dykkere, der kan modstå vandtryk og lav temperatur i en dybde på 300 meter. Faktisk er dette en forstærket dykkerdragt, der vejer 240 kg med fire motorer.

MS-02 PowerLoader

Robotdragt til mange opgaver. Udviklerne foreslår at bruge det i redningsoperationer, hvor du har brug for at løfte genstande, der vejer op til 100 kg.

Der er flere manipulatorer i systemet, og sensorer er placeret i ”benene”. De analyserer belastningen på en person i seks vektorer og beregner, hvor meget maskinindsats der skal anvendes for at hjælpe.

MAX SuitX

Eksoskelet til bevægelser. Designet duplikerer muskel- og skeletsystemet og fjerner en del af belastningen fra det. Det hænger konstant på en person i en deaktiveret tilstand, men genkender automatisk det øjeblik, arbejdet starter og tændes.

Assistantdrag AWN-03

Panasonic Power Exoskelet til lagerarbejdere. Det er fastgjort på skuldrene, hofterne og korsryggen. Hovedopgaven er at fjerne belastningen fra rygsøjlen og rygmuskulaturen under vægtoverførsel.

Russiske eksoskeletter

ExoAthlet

Russisk udvikling til rehabilitering af patienter med problemer med ben og rygmarv. En af piloter og ambassadører for ExoAtlet er den paralympiske rullestol curling mester Vitaly Danilov.

Exoskeleton Stokhanov

Industriel exosuit fra udviklere fra Perm. I henhold til beregninger øger det arbejdsproduktiviteten i ingeniørarbejde, byggeri og redningsoperationer med 2-5 gange.

Exobelt

Passivt exoskelet fra ExoAtlant-virksomheden. Projektet er stadig under udvikling. Det antages, at han vil fjerne op til 40% af belastningen fra ryggen under vægtoverførsel..

Virksomhedens første partner vil være Sberbank. Exoskeleton testes af medarbejdere, der bærer poser med guld og andre værdigenstande

Fremtidens eksoskeletter

Branchen vokser: enheder falder i størrelse, funktioner bliver bredere. Der er modeller, ikke kun til medicin, industri eller hær:

ARAIG

Exoskeleton-controller til gamere. Det blev ikke oprettet for at transportere varer eller øge evnerne. Dette kostume fordyber brugeren i spillet virkelighed: ændrer temperaturen, simulerer hit af skaller, kontakt med jorden og forhindringer.

NASA X1

Kostume designet af det nordatlantiske rumfartsagentur til astronauter. Det er nødvendigt at arbejde med tunge belastninger i tyngdekraften..

Enheden har fire drev på knæ og hofter og seks led. Udviklere planlægger at tilføje mere. Dragten er velegnet til at arbejde på ISS og understøtte muskel tone i nul tyngdekraft – den sender data om astronauter til læger på Jorden.

Hvor man kan købe et eksoskelet, og hvor meget koster det

Prisen på materialer gør eksoskeletter dyre. For eksempel russisk ExoAthlet Det koster mere end 1 million rubler. Kostumer ved udenlandsk fremstilling er meget dyrere. F.eks. REX P – 9,5 millioner rubler.

Efterhånden vises producenter med lavere priser. Så Cyberdyne producerer HAL til arme, ben og hele kroppen, som kan købes fra $ 4.200.

Det er bedre at finde ud af prisen på enheder på producentens websteder, men disse ressourcer er også velegnet til generel information:

• Tiu
• AliExpress
• RoboTrends

Lignende artikler

• Hvordan robotter hjælper mennesker i forskellige livsområder

  I en verden, der gennemgår den fjerde industrielle revolution, bliver meget automatisk. Der er robotter, der arbejder i fabrikker og forenkler…

• Neuronet – det perfekte cyberspace eller kontrol over mennesker

  Før eller senere vil en person forbinde sin hjerne til Internettet og kontrollere enhederne omkring ham med sine tanker. Der vil være et universelt miljø, hvor mennesker…

• Hvad er big data, og hvad er det til?

  Big data Big data er den retning, som alle taler om, men få mennesker ved det godt. E-handelsgiganter, industrielle…