Dizajn exoskeletu

Pozrite si sedem modelov exoskeletov, ktoré nás vedú do budúcnosti.

HAL

Cyberdyne HAL (skratka pre Hybrid Assistive Limb) je navrhnutý ako kompletný systém, aby sme vymenovali aspoň niektoré. Robotické prvky musia plne interagovať a synchronizovať sa s mysľou používateľa.

Osoba pohybujúca sa v exoskeletone nebude musieť zadávať príkazy ani používať žiadny ovládací panel.

HAL sa prispôsobí signálom prenášaným mozgom do tela a začne sa s ním pohybovať sám.

Signál zachytávajú senzory umiestnené na najväčších svaloch.

Halovo srdce umiestnené v malej škatuľke na chrbte použije vstavané procesory na dekódovanie a prenos informácií prijatých z tela.

Rýchlosť prenosu dát je v tomto prípade mimoriadne dôležitá. Výrobcovia ubezpečujú, že oneskorenia budú úplne neviditeľné.

Systém bude navyše schopný posielať impulzy späť do mozgu, čo vedie k nie celkom vedomému presvedčeniu, že všetky naše pohyby budú odrážať mechanizmy kostry.

• Výrobca vyvinul niekoľko variantov HAL:

  na lekárske použitie - vďaka dodatočným pásom a podperám bude konštrukcia schopná samostatne podporovať ľudí s parézou nôh;

• na individuálne použitie - model je určený na podporu práce nôh so zameraním predovšetkým na zlepšenie pohybov starších ľudí alebo ľudí podstupujúcich rehabilitáciu;
• pre použitie s jednou končatinou - kompaktný HAL, ktorý váži len 1,5 kg, nemá žiadne statické nástavce a jeho účelom je zlepšiť fungovanie vybranej končatiny; obe nohy a ruky;
• na vyloženie bedrovej oblasti - možnosť určená na podporu svalov, ktoré sa tam nachádzajú, čo vám v prvom rade umožní ohýbať a zdvíhať závažia. K dispozícii budú aj verzie pre špeciálne úlohy.

  Správne prispôsobené súpravy sa dajú využiť pri ťažkej práci, ale aj v poriadkových či záchranných zložkách, takže člen brigády môže napríklad zdvihnúť úlomok steny zrútenej budovy.

  Stojí za to dodať, že jedna z najpokročilejších verzií egzoszkieletu Cyberdyne, model HAL-5 Type-B, sa stal prvým exoskeletom, ktorý získal globálnu bezpečnostnú certifikáciu.

[JAPONSE IRON MAN] Kostým robota Cyberdyne HAL

Opakujte chôdzu

Americký úrad pre potraviny a liečivá (FDA) minulý rok schválil prvý typ na predaj v USA. exoskeletony pre paralyzovaných ľudí.

Vďaka zariadeniu, známemu ako ReWalk System, budú môcť ľudia, ktorí stratili schopnosť používať nohy, opäť stáť a chodiť.

ReWalk sa preslávila, keď Claire Lomas kráčala svojou ranou verziou trasy londýnskeho maratónu.

V rámci testov nedávno od pása nadol ochrnul muž Robert Wu. egzoszkielet ReWalk a o barlách sa mohol pripojiť k okoloidúcim v uliciach Manhattanu.

Architekt Wu už otestoval predchádzajúce verzie ReWalk Personal a navrhol rôzne úpravy pre maximálne pohodlie a komfort používania.

V súčasnosti s exotickýReWalk používa niekoľko desiatok ľudí po celom svete, no práce na finálnom projekte stále pokračujú.

Wu chváli ReWalk Personal 6.0 nielen za jeho funkčnosť a pohodlie, ale aj za to, že je v prevádzke za menej ako 10 minút. Samotné ovládanie ovládané zápästným ovládačom je tiež veľmi jednoduché.

Izraelská spoločnosť Argo Medical Technologies, zodpovedná za vytvorenie ReWalk, dostala povolenie na predaj a distribúciu lekárom a pacientom. Bariérou je však cena - ReWalk momentálne stojí 65k. dolárov.

ReWalk – Go again: Technológia Argo exoskeleton

FORTIS

Exoskeleton FORTIS dokáže zdvihnúť viac ako 16 kg. V súčasnosti vyvíja spoločnosť Lockheed Martin. V roku 2014 začal koncern testovať najnovšiu verziu v amerických továrňach.

Ako prví sa zúčastnili zamestnanci továrne na dopravné lietadlá C-130 v Mariette v štáte Georgia.

Vďaka spojovaciemu systému FORTIS prenesiete váhu z rúk na zem. Zamestnanec, ktorý ho používa, nie je taký unavený ako predtým a nemusí si robiť prestávky tak často ako predtým.

exoskeleton je vybavená špeciálnym protizávažím umiestneným za chrbtom užívateľa, čo umožňuje udržať rovnováhu pri prenášaní nákladu.

Z toho vyplýva, že nepotrebuje napájanie a batérie, čo je tiež dôležité. Minulý rok dostal Lockheed Martin objednávku na skúšobnú dodávku minimálne dvoch jednotiek. Zákazníkom je Národné centrum priemyselných vied konajúce v mene amerického námorníctva.

Testy sa uskutočnia v rámci programu Commercial Technologies for Maintenance v testovacích centrách amerického námorníctva, ako aj priamo na miestach ich konečného použitia – v námorných prístavoch a materiálnych základniach.

Účelom projektu je posúdiť vhodnosť exoskeleton na použitie technikmi a nákupcami amerického námorníctva, ktorí denne pracujú s ťažkým a často preplneným vybavením alebo ktorí sú vystavení nadmernej fyzickej námahe počas prepravy vojenského materiálu a vybavenia.

Exoskeleton Lockheed Martin "Fortis" v akcii

Nakladač

Panasonic Power Loader, Activelink, to nazýva „silový robot“.

Vyzerá ako mnohí prototypy exoskeletu prezentované na veľtrhoch a iných technologických prezentáciách.

Odlišuje sa od nich však najmä tým, že už čoskoro sa bude dať kúpiť bežne a za nie zmarenú sumu.

Power Loader zvyšuje ľudskú svalovú silu pomocou 22 ovládačov. Impulzy, ktoré poháňajú pohon, sa prenášajú, keď používateľ pôsobí silou.

Senzory umiestnené v pákach umožňujú určiť nielen tlak, ale aj vektor pôsobiacej sily, vďaka čomu stroj „vie“, akým smerom má pôsobiť.

V súčasnosti sa testuje verzia, ktorá umožňuje voľne zdvihnúť 50-60 kg. V plánoch je Power Loader s nosnosťou 100 kg. Dizajnéri zdôrazňujú, že zariadenie sa ani tak nenasadzuje, ako sedí. Možno preto to sami nenazývajú exoskeleton.

Robot Exoskeleton so zosilnením výkonu Power Loader #DigInfo

Walker

Medzinárodný tím vedcov s finančnými prostriedkami z Európskej únie vybudoval za tri roky práce prístroj ovládaný mysľou, ktorý umožňuje paralyzovaným ľuďom pohybovať sa.

Zariadenie s názvom MindWalker bolo jedným z prvých, ktoré použil pacient Antonio Melillo, ktorému pri autonehode pretrhla miecha, v nemocnici Santa Lucia v Ríme.

Poškodený stratil cit v nohách. Používateľ exoskeleton nasadí si čiapku so šestnástimi elektródami, ktoré zaznamenávajú signály mozgu.

Súčasťou balenia sú aj okuliare s blikajúcimi LED diódami. Každé sklo má sadu LED blikajúcich rôznymi rýchlosťami.

Frekvencia žmurkania ovplyvňuje periférne videnie používateľa. Okcipitálna kôra mozgu analyzuje vznikajúce signály. Ak je pacient zaostrený na ľavú sadu LED diód, exoskeleton sa dá do pohybu. Sústredenie sa na správnu zostavu spomaľuje zariadenie.

Exoskeleton bez batérií váži okolo 30 kg, takže na tento typ zariadenia je celkom ľahký. MindWalker udrží na nohách dospelého človeka s hmotnosťou do 100 kg. Klinické skúšky zariadenia sa začali v roku 2013. Plánuje sa, že MindWalker bude vyvinutý v priebehu niekoľkých nasledujúcich rokov.

DO TOHTO

Malo by ísť o plnohodnotnú podporu vojaka na bojisku. Celý názov je Human Universal Load Carrier a skratka HULC sa spája s komiksovým silákom. Prvýkrát bol predstavený na výstave DSEi v Londýne v roku 2009.

Skladá sa z hydraulických valcov a počítača chráneného pred okolím a nevyžaduje dodatočné chladenie.

Exoskeleton umožňuje preprava 90 kg zariadenia rýchlosťou 4 km/h. na vzdialenosť do 20 km a pri behu do 7 km/h.

Prezentovaný prototyp vážil 24 kg. V roku 2011 bol testovaný výkon tohto zariadenia a o rok neskôr v Afganistane.

Hlavným konštrukčným prvkom sú titánové nohy, ktoré podporujú prácu svalov a kostí a zdvojnásobujú ich silu. Pomocou senzorov exoskeleton môže vykonávať rovnaké pohyby ako človek. Na prenášanie vecí môžete využiť modul LAD (Lift Assist Device), ktorý je pripevnený k zadnej časti rámu a nad páčkami sú nadstavce s vymeniteľnými koncami.

Tento modul umožňuje zdvíhať predmety až do 70 kg. Môžu ho používať vojaci od 1,63 do 1,88 m, pričom prázdna hmotnosť je 37,2 kg so šiestimi batériami BB 2590, ktoré vystačia na 4,5-5 hodín prevádzky (v okruhu 20 km) - predpokladá sa však sú nahradené palivovými článkami Protonex so životnosťou až 72 hodín.

HULC je k dispozícii v troch typoch: útočný (prídavný balistický štít s hmotnosťou 43 kg), logistický (užitočné zaťaženie 70 kg) a základný (hliadka).

Exoskeleton Lockheed Martin HULC

STÁNKY

V kategórii vojenských zariadení je to oproti HULC posun vpred.

Americká armáda pred niekoľkými mesiacmi vyzvala vedcov z výskumných laboratórií, obranného priemyslu a vládnych agentúr, aby pracovali na vybavení pre budúceho vojaka, ktoré mu dodá nielen nadľudskú silu, ktorú poskytujú už vyvinuté exoskeletonyale aj schopnosť vidieť, rozpoznať a objať v bezprecedentnom rozsahu.

Tento nový vojenský poriadok je najčastejšie označovaný ako „Iron Man's Clothes“. TALOS (Tactical Assault Light Operator Suit) využíva najpokročilejšiu technológiu. Senzory zabudované v obleku budú monitorovať prostredie aj samotného vojaka.

Hydraulický rám by mal dodať silu a systém sledovania podobný Google Glass by mal zabezpečiť komunikáciu a inteligenciu pre XNUMX. storočie. To všetko by malo byť integrované s novou generáciou zbraní.

Okrem toho by pancier mal poskytovať ochranu v nebezpečných podmienkach, chrániť pred guľkami, počnúc guľometmi (aj ľahkými) - všetko s pancierom vyrobeným zo špeciálneho „tekutého“ materiálu, ktorý by mal v prípade nárazu okamžite stvrdnúť. magnetické pole alebo elektrický prúd, aby bola zaistená maximálna ochrana proti projektilom.

Samotná armáda dúfa, že takýto dizajn sa objaví ako výsledok výskumu, ktorý v súčasnosti prebieha na Massachusetts Institute of Technology (MIT), kde bol vyvinutý látkový oblek, ktorý sa vplyvom magnetického poľa mení z tekutého na pevný.

Prvý prototyp, ktorý je pomerne orientačným modelom budúceho TALOSu, bol predstavený na jednej z výstavných akcií v Spojených štátoch v máji 2014. Skutočný a úplnejší prototyp by mal byť vyrobený v rokoch 2016-2018.