Oblikovanje eksoskeleta

Oglejte si sedem modelov eksoskeletov, ki nas vodijo v prihodnost.

HAL

Cyberdyneov HAL (okrajšava za Hybrid Assistive Limb) je zasnovan kot celoten sistem, če naštejemo le nekatere. Robotski elementi morajo v celoti delovati in se sinhronizirati z umom uporabnika.

Osebi, ki se giblje v eksoskeletu, ni treba dajati ukazov ali uporabljati nadzorne plošče.

HAL se prilagodi signalom, ki jih možgani prenašajo v telo, in se začne sam premikati z njim.

Signal zajamejo senzorji, ki se nahajajo na največjih mišicah.

Halovo srce, postavljeno v majhno škatlo na hrbtu, bo uporabljalo vgrajene procesorje za dekodiranje in prenos informacij, ki jih prejme od telesa.

Hitrost prenosa podatkov je v tem primeru izjemno pomembna. Proizvajalci zagotavljajo, da bodo zamude popolnoma nevidne.

Poleg tega bo sistem sposoben pošiljati impulze nazaj v možgane, kar vodi v ne povsem zavestno prepričanje, da se bodo vsa naša gibanja odražala v mehanizmih okostja.

• Proizvajalec je razvil več različic HAL:

  za medicinsko uporabo - zahvaljujoč dodatnim pasom in podporam bo konstrukcija lahko samostojno podpirala ljudi s parezo nog;

• za individualno uporabo - model je namenjen podpori nog, pri čemer se osredotoča predvsem na izboljšanje gibanja starejših ali ljudi na rehabilitaciji;
• za uporabo z enim udom - kompakten HAL, ki tehta le 1,5 kg, nima statičnih nastavkov, njegov namen pa je izboljšati delovanje izbranega uda; tako noge kot roke;
• za razbremenitev ledvenega predela - možnost, zasnovana za podporo mišic, ki se nahajajo tam, kar vam bo v prvi vrsti omogočilo upogibanje in dvigovanje uteži. Na voljo bodo tudi različice za posebne naloge.

  Ustrezno prilagojeni kompleti se lahko uporabljajo pri težkem delu, pa tudi pri organih pregona ali reševalnih službah, tako da lahko pripadnik brigade na primer dvigne delček stene podrte stavbe.

  Velja dodati, da je ena najnaprednejših različic egzoszkieletu Cyberdyne, model HAL-5 Type-B, je postal prvi eksoskelet, ki je prejel globalni varnostni certifikat.

[JAPONSKI IRON MAN] Robotski kostum Cyberdyne HAL

Ponovite hojo

Ameriška uprava za hrano in zdravila (FDA) je lani odobrila prvo vrsto za prodajo v ZDA. eksoskeleti za paralizirane ljudi.

Poznan kot sistem ReWalk, bodo ljudje, ki so izgubili sposobnost uporabe nog, lahko spet stali in hodili.

ReWalk je postal znan, ko je Claire Lomas prehodila svojo zgodnjo različico poti Londonskega maratona.

V okviru testov je bil moški Robert Wu pred kratkim paraliziran od pasu navzdol. egzoszkielet ReWalk in na berglah se je lahko pridružil mimoidočim na ulicah Manhattna.

Arhitekt Wu je že preizkusil prejšnje različice ReWalk Personal in predlagal različne modifikacije za maksimalno udobje in udobje uporabe.

Trenutno z eksotičnaReWalk uporablja več deset ljudi po vsem svetu, vendar delo na končnem projektu še poteka.

Wu hvali ReWalk Personal 6.0 ne le zaradi njegove funkcionalnosti in priročnosti, ampak tudi zaradi tega, da je pripravljen in deluje v manj kot 10 minutah. Zelo preprosto je tudi samo delovanje, ki ga upravlja zapestni krmilnik.

Izraelsko podjetje Argo Medical Technologies, odgovorno za ustvarjanje ReWalka, je prejelo dovoljenje za prodajo in distribucijo zdravnikom in pacientom. Ovira pa je cena - ReWalk trenutno stane 65k. dolarjev.

ReWalk – Go Again: Tehnologija eksoskeleta Argo

FORTIS

Eksoskelet FORTIS lahko dvigne več kot 16 kg. Trenutno razvija Lockheed Martin. Leta 2014 je koncern začel preizkušati najnovejšo različico v ameriških tovarnah.

Prvi so se ga udeležili zaposleni v tovarni transportnih letal C-130 v Marietti v Gruziji.

Zahvaljujoč povezovalnemu sistemu FORTIS lahko prenesete težo z rok na tla. Zaposleni, ki ga uporablja, ni tako utrujen kot prej in mu ni treba delati odmorov tako pogosto kot prej.

eksoskelet opremljen je s posebno protiutežjo, ki se nahaja za hrbtom uporabnika, ki omogoča ohranjanje ravnotežja pri prenašanju bremena.

Iz tega sledi, da ne potrebuje energije in baterij, kar je tudi pomembno. Lani je Lockheed Martin prejel naročilo za poskusno dobavo vsaj dveh enot. Stranka je Nacionalni center za industrijske znanosti, ki deluje v imenu ameriške mornarice.

Preizkusi se bodo izvajali v okviru programa Commercial Technologies for Maintenance, v testnih centrih ameriške mornarice, pa tudi neposredno na mestih njihove končne uporabe – v morskih pristaniščih in materialnih bazah.

Namen projekta je oceniti ustreznost eksoskelet za uporabo tehnikov in kupcev ameriške mornarice, ki vsak dan delajo s težko in pogosto prenatrpano opremo ali so izpostavljeni prekomernemu fizičnemu naporu med prevozom vojaških zalog in opreme.

Eksoskelet Lockheed Martin "Fortis" v akciji

Nakladač

Panasonicov Power Loader, Activelink, ga imenuje "močni robot".

Izgleda kot mnogi prototipi eksoskeleta predstavljeni na sejmih in drugih tehnoloških predstavitvah.

Vendar se od njih razlikuje predvsem po tem, da ga bo kmalu mogoče kupiti normalno in za ne uničujoč znesek.

Power Loader krepi človeško mišično moč z 22 aktuatorji. Impulzi, ki poganjajo aktuator, se prenašajo, ko uporabnik uporabi silo.

Senzorji, nameščeni v vzvodih, vam omogočajo, da določite ne le tlak, ampak tudi vektor uporabljene sile, zahvaljujoč kateremu stroj "ve", v katero smer mora delovati.

Trenutno se testira različica, ki vam omogoča prosto dvigovanje 50-60 kg. Načrti vključujejo Power Loader z nosilnostjo 100 kg. Oblikovalci poudarjajo, da se naprava ne obleče toliko, kot se spodobi. Morda ga zato sami ne imenujejo eksoskelet.

Eksoskeletni robot z ojačanjem moči Power Loader #DigInfo

Walker

S sredstvi Evropske unije je mednarodna ekipa znanstvenikov v treh letih dela zgradila aparat z umom, ki omogoča gibanje paraliziranim ljudem.

Naprava, imenovana MindWalker, je bila ena prvih, ki jo je v bolnišnici Santa Lucia v Rimu uporabil pacient Antonio Melillo, ki mu je v prometni nesreči strgala hrbtenjača.

Žrtev je izgubila občutek v nogah. Uporabnik eksoskelet natakne si kapo s šestnajstimi elektrodami, ki beležijo možganske signale.

V paketu so tudi očala z utripajočimi LED diodami. Vsako steklo ima nabor LED diod, ki utripajo z različno hitrostjo.

Hitrost utripanja vpliva na periferni vid uporabnika. Okcipitalna skorja možganov analizira nastajajoče signale. Če je bolnik osredotočen na levi niz LED, eksoskelet se bo sprožilo. Osredotočenost na pravi sklop upočasni napravo.

Eksoskelet brez baterij tehta približno 30 kg, zato je za tovrstne naprave precej lahek. MindWalker bo držal na nogah odraslo osebo, ki tehta do 100 kg. Klinična preskušanja opreme so se začela leta 2013. Načrtuje se, da se bo MindWalker razvil v naslednjih nekaj letih.

ZA TO

To bi morala biti popolna podpora vojaku na bojišču. Polno ime je Human Universal Load Carrier, okrajšava HULC pa je povezana s stripovskim močnikom. Prvič je bil predstavljen na razstavi DSEi v Londonu leta 2009.

Sestavljen je iz hidravličnih cilindrov in računalnika, zaščitenega pred okoljem in ne potrebuje dodatnega hlajenja.

Eksoskelet omogoča prevažanje 90 kg opreme pri hitrosti 4 km/h. na razdalji do 20 km, v teku pa do 7 km / h.

Predstavljeni prototip je tehtal 24 kg. Leta 2011 je bila preizkušena zmogljivost te opreme, leto kasneje pa so jo preizkusili v Afganistanu.

Glavni strukturni element so noge iz titana, ki podpirajo delo mišic in kosti ter podvojijo njihovo moč. Z uporabo senzorjev eksoskelet lahko izvaja enake gibe kot oseba. Za prenašanje predmetov lahko uporabite modul LAD (Lift Assist Device), ki je pritrjen na zadnji del okvirja, nad vzvodi pa so podaljški z zamenljivimi konci.

Ta modul omogoča dvigovanje predmetov do 70 kg. Uporabljajo ga lahko vojaki visoki od 1,63 do 1,88 m, prazna teža pa je 37,2 kg s šestimi baterijami BB 2590, kar zadošča za 4,5-5 ur delovanja (v radiju 20 km) – vendar je pričakovano nadomeščajo jih gorivne celice Protonex z življenjsko dobo do 72 ur.

HULC je na voljo v treh vrstah: jurišni (dodatni balistični ščit, težak 43 kg), logistični (koristna obremenitev 70 kg) in osnovni (patruljni).

Eksoskelet Lockheed Martin HULC

STEBLECA

V kategoriji vojaških objektov je to korak naprej v primerjavi s HULC.

Pred nekaj meseci je ameriška vojska pozvala znanstvenike iz raziskovalnih laboratorijev, obrambne industrije in vladnih agencij, naj delajo na opremi za bodočega vojaka, ki mu ne bi dala le nadčloveške moči, ki jo zagotavlja že razvit eksoskeletiampak tudi sposobnost videti, prepoznati in sprejeti v obsegu brez primere.

Ta novi vojaški red se najpogosteje imenuje "oblačila Iron Man". TALOS (Tactical Assault Light Operator Suit) uporablja najnaprednejšo tehnologijo. Senzorji, vgrajeni v obleko, bodo spremljali okolje in samega vojaka.

Hidravlični okvir bi moral dati moč, nadzorni sistem, podoben Google Glassu, pa naj bi zagotavljal komunikacijo in inteligenco za XNUMX. stoletje. Vse to je treba integrirati z novo generacijo orožja.

Poleg tega naj bi oklep zagotavljal zaščito v nevarnih razmerah, ščitil pred naboji, začenši iz mitraljezov (tudi lahkih) - vse z oklepom iz posebnega "tekočega" materiala, ki bi se moral v primeru udarca takoj strditi. magnetno polje ali električni tok, da zagotovite maksimalno zaščito pred izstrelki.

Sama vojska upa, da se bo tak dizajn pojavil kot rezultat raziskav, ki se trenutno izvajajo na Massachusetts Institute of Technology (MIT), kjer so razvili obleko iz tkanine, ki se pod vplivom magnetnega polja spremeni iz tekoče v trdno.

Prvi prototip, ki je dokaj indikativni model bodočega TALOS-a, je bil maja 2014 predstavljen na enem od razstavnih dogodkov v ZDA. Pravi in ​​popolnejši prototip naj bi bil zgrajen v letih 2016-2018.