Eksoskeleti disain

Vaadake seitset eksoskeleti mudelit, mis viivad meid tulevikku.

HAL

Cyberdyne'i HAL (lühend sõnadest Hybrid Assistive Limb) on loodud tervikliku süsteemina, kui nimetada vaid mõnda. Robotielemendid peavad täielikult suhtlema ja sünkroonima kasutaja mõistusega.

Eksoskeletis liikuv inimene ei pea andma käske ega kasutama ühtegi juhtpaneeli.

HAL kohaneb aju poolt kehale edastatavate signaalidega ja hakkab sellega ise kaasa liikuma.

Signaali võtavad vastu andurid, mis asuvad suurimatel lihastel.

Hali süda, mis on asetatud väikesesse kasti seljale, hakkab kasutama sisseehitatud protsessoreid kehalt saadud teabe dekodeerimiseks ja edastamiseks.

Andmeedastuskiirus on sel juhul äärmiselt oluline. Tootjad kinnitavad, et viivitused on täiesti nähtamatud.

Veelgi enam, süsteem suudab impulsse ajju tagasi saata, mis viib mitte päris teadliku veendumuseni, et kõik meie liigutused peegelduvad luustiku mehhanismides.

• Tootja on välja töötanud mitu HAL-i varianti:

  meditsiiniliseks kasutamiseks - tänu täiendavatele rihmadele ja tugedele suudab konstruktsioon iseseisvalt toetada jalapareesiga inimesi;

• individuaalseks kasutamiseks - mudel on mõeldud jalatöö toetamiseks, keskendudes eelkõige eakate või rehabilitatsioonil olevate inimeste liigutuste parandamisele;
• ühe jäsemega kasutamiseks - kompaktne HAL, mis kaalub vaid 1,5 kg, millel pole staatilisi kinnitusi ning selle eesmärk on parandada valitud jäseme talitlust; mõlemad jalad ja käed;
• nimmepiirkonna mahalaadimiseks - seal asuvate lihaste toetamiseks mõeldud võimalus, mis võimaldab teil ennekõike raskusi painutada ja tõsta. Samuti tulevad versioonid eriülesannete jaoks.

  Korralikult kohandatud komplekte saab kasutada nii raskes töös kui ka korrakaitses või päästeteenistuses, et brigaadi liige saaks näiteks kokkuvarisenud hoone seinafragmendi üles tõsta.

  Tasub lisada, et üks kõige arenenumaid versioone egzoszkieletu Cyberdyne, HAL-5 Type-B mudelist sai esimene eksoskelett, mis sai ülemaailmse ohutussertifikaadi.

[JAAPANI RAUDMEES] Cyberdyne HAL robotkostüüm

Korda jalutuskäiku

USA toidu- ja ravimiamet (FDA) kiitis esimese tüübi USA-s müügiks eelmisel aastal. eksoskeletid halvatud inimeste jaoks.

ReWalk Systemina tuntud inimesed, kes on kaotanud oma jalgade kasutamise võime, saavad uuesti seista ja kõndida.

ReWalk sai kuulsaks, kui Claire Lomas kõndis oma varajase versiooni Londoni maratoni marsruudist.

Testide raames jäi hiljuti vööst allapoole halvatuks mees Robert Wu. egzoszkilet ReWalk ja karkudel võis ta ühineda Manhattani tänavatel möödujatega.

Arhitekt Wu on juba testinud ReWalk Personali varasemaid versioone ja soovitanud erinevaid modifikatsioone, et tagada maksimaalne kasutusmugavus.

Praegu koos eksootilineReWalki kasutavad mitukümmend inimest üle maailma, kuid töö lõppprojekti kallal veel käib.

Wu kiidab ReWalk Personal 6.0 mitte ainult selle funktsionaalsuse ja mugavuse eest, vaid ka selle eest, et see on valmis vähem kui 10 minutiga. Käepide ise, mida juhib randmekontroller, on samuti väga lihtne.

ReWalki loomise eest vastutav Iisraeli ettevõte Argo Medical Technologies sai loa müüa ja levitada arstidele ja patsientidele. Takistuseks on aga hind - ReWalk maksab hetkel 65k. dollareid.

ReWalk – Go Again: Argo Exoskeleton Technology

FORTIS

FORTIS eksoskelett suudab tõsta üle 16 kg. Praegu arendab seda Lockheed Martin. 2014. aastal alustas kontsern Ameerika tehastes uusima versiooni katsetamist.

Esimesena osalesid Gruusias Mariettas transpordilennukite C-130 tehase töötajad.

Tänu ühendussüsteemile võimaldab FORTIS kanda raskust kätelt maapinnale. Seda kasutav töötaja ei ole nii väsinud kui varem ega pea nii tihti pause tegema kui varem.

eksoskelett see on varustatud spetsiaalse vastukaaluga, mis asub kasutaja selja taga, mis võimaldab hoida tasakaalu koorma kandmisel.

Sellest järeldub, et ta ei vaja voolu ja patareisid, mis on samuti oluline. Eelmisel aastal sai Lockheed Martin tellimuse vähemalt kahe ühiku proovitarnimiseks. Tellija on USA mereväe nimel tegutsev riiklik tööstusteaduste keskus.

Katsed viiakse läbi programmi Commercial Technologies for Maintenance raames nii USA mereväe katsekeskustes kui ka otse nende lõppkasutuskohtades – meresadamates ja materiaalsetes baasides.

Projekti eesmärgiks on sobivuse hindamine eksoskelett kasutamiseks USA mereväe tehnikutele ja ostjatele, kes töötavad igapäevaselt raskete ja sageli ülerahvastatud seadmetega või kes kannatavad sõjaliste tarvikute ja varustuse transportimisel liigse füüsilise pingutuse all.

Lockheed Martin "Fortis" eksoskelett töös

Laadur

Panasonicu Power Loader Activelink nimetab seda "jõurobotiks".

Ta näeb välja nagu paljud eksoskeleti prototüübid esitletud messidel ja muudel tehnoloogiaesitlustel.

Küll aga erineb see neist eelkõige selle poolest, et peagi on võimalik seda normaalselt ja mitte rusuva summa eest osta.

Power Loader suurendab inimese lihasjõudu 22 ajamiga. Täiturmehhanismi käitavad impulsid edastatakse, kui kasutaja rakendab jõudu.

Kangidesse paigutatud andurid võimaldavad määrata mitte ainult rõhu, vaid ka rakendatava jõu vektori, tänu millele masin “teab”, mis suunas tegutseda.

Hetkel katsetatakse versiooni, mis võimaldab vabalt tõsta 50-60 kg. Plaanides on Power Loader kandevõimega 100 kg. Disainerid rõhutavad, et seadet ei panda niivõrd selga, kuivõrd see sobib. Võib-olla sellepärast nad ise seda ei kutsugi eksoskelett.

Exoskeleton robot võimsusvõimendusega Power Loader #DigInfo

Walker

Rahvusvaheline teadlaste rühm on Euroopa Liidu vahenditega kolmeaastase tööga ehitanud meelega juhitava aparaadi, mis võimaldab halvatud inimestel ringi liikuda.

Seadet nimega MindWalker oli üks esimesi, mida kasutas Roomas Santa Lucia haiglas patsient Antonio Melillo, kelle seljaaju autoõnnetuses rebestus.

Ohver kaotas jalgade tundlikkuse. Kasutaja eksoskelett ta paneb pähe kuueteistkümne elektroodiga korgi, mis salvestavad ajusignaale.

Komplektis on ka vilkuvate LED-idega prillid. Igal klaasil on LED-ide komplekt, mis vilguvad erineva kiirusega.

Pilgutamise sagedus mõjutab kasutaja perifeerset nägemist. Aju kuklaluu ​​ajukoor analüüsib tekkivaid signaale. Kui patsient on keskendunud vasakule LED-tuledele, eksoskelett pannakse liikuma. Õigele komplektile keskendumine aeglustab seadme tööd.

Ilma patareideta eksoskelett kaalub umbes 30 kg, nii et seda tüüpi seadme jaoks on see üsna kerge. MindWalker hoiab kuni 100 kg kaaluvat täiskasvanut oma jalgadel. Seadmete kliinilised katsetused algasid 2013. aastal. Lähiaastatel plaanitakse MindWalkerit välja arendada.

SELLELE

See peaks olema sõduri täieõiguslik tugi lahinguväljal. Täisnimi on Human Universal Load Carrier ja lühend HULC on seotud koomiksite jõumehega. Seda esitleti esmakordselt Londonis DSEi näitusel 2009. aastal.

See koosneb hüdrosilindritest ja keskkonna eest kaitstud arvutist ning ei vaja lisajahutust.

Eksoskelett võimaldab kandes 90 kg varustust kiirusel 4 km/h. distantsil kuni 20 km ja joostes kuni 7 km/h.

Esitatud prototüüp kaalus 24 kg. 2011. aastal testiti selle varustuse jõudlust ja aasta hiljem Afganistanis.

Peamiseks konstruktsioonielemendiks on titaanjalad, mis toetavad lihaste ja luude tööd, kahekordistades nende tugevust. Andurite kasutamise kaudu eksoskelett suudab sooritada samu liigutusi nagu inimene. Esemete kandmiseks saab kasutada LAD (Lift Assist Device) moodulit, mis on kinnitatud raami tagaküljele ning kangide kohal on vahetatavate otstega pikendused.

See moodul võimaldab tõsta kuni 70 kg esemeid. Seda saavad kasutada sõdurid pikkusega 1,63–1,88 m, tühimass aga 37,2 kg kuue BB 2590 akuga, millest piisab 4,5–5 tunniks tööks (20 km raadiuses) – siiski Eeldatavasti asendatakse need Protonexi kütuseelementidega, mille kasutusiga on kuni 72 tundi.

HULC on saadaval kolme tüüpi: rünnak (täiendav ballistiline kilp kaaluga 43 kg), logistiline (kasulik koormus 70 kg) ja põhi (patrull).

Eksoskelett Lockheed Martin HULC

KISKID

Militaarrajatiste kategoorias on see HULC-ga võrreldes samm edasi.

Mõni kuu tagasi kutsus USA sõjavägi teaduslaborite, kaitsetööstuse ja valitsusasutuste teadlasi töötama tulevase sõduri jaoks varustuse kallal, mis annaks talle mitte ainult üliinimliku jõu, mida pakub juba väljatöötatud sõdur. eksoskeletidaga ka võime näha, ära tunda ja omaks võtta enneolematus ulatuses.

Seda uut sõjalist korda nimetatakse kõige sagedamini "raudmehe riieteks". TALOS (Tactical Assault Light Operator Suit) kasutab kõige arenenumat tehnoloogiat. Ülikonna sisse ehitatud andurid hakkavad jälgima keskkonda ja sõdurit ennast.

Hüdrauliline raam peaks andma jõudu ja Google Glassi sarnane seiresüsteem peaks pakkuma XNUMX. sajandi sidet ja luureandmeid. Kõik see tuleks integreerida uue põlvkonna relvadega.

Lisaks peab soomus pakkuma kaitset ohtlikes tingimustes, kaitsma kuulide eest, alustades kuulipildujatest (isegi kergetest) - kõik spetsiaalsest “vedelast” materjalist valmistatud soomustega, mis peaksid löögi korral koheselt kõvenema. magnetväli või elektrivool, et tagada maksimaalne kaitse mürskude eest.

Sõjaväelased ise loodavad, et selline disain ilmub praegu Massachusettsi Tehnoloogiainstituudis (MIT) tehtavate uuringute tulemusena, kus on välja töötatud kangast ülikond, mis muutub magnetvälja mõjul vedelast tahkeks.

Esimest prototüüpi, mis on tulevase TALOSe üsna indikatiivne mudel, esitleti 2014. aasta mais Ameerika Ühendriikides ühel näituseüritusel. Tõeline ja terviklikum prototüüp peaks valmima aastatel 2016-2018.