Jeg husker da jeg så «Avatar», jeg ble helt lamslått av eksoskelettene som ble vist der. Siden den gang tror jeg at fremtiden tilhører disse smarte jernbitene. Jeg vil også virkelig feste mine skjerpede hender til dette emnet på feil side. Dessuten, ifølge analysebyrået ABI Research, vil volumet av verdensmarkedet for eksoskjeletter utgjøre 1,8 milliarder dollar innen 2025. På dette stadiet, som ikke er tekniker, ingeniør, arkitekt og programmerer, er jeg i en viss forvirring. Jeg tenker på hvordan jeg skal nærme meg dette temaet. Jeg vil være glad hvis personer som potensielt kan være interessert i å delta i slike prosjekter blir notert i kommentarene til artikkelen.
Det er for tiden fire nøkkelselskaper som opererer på eksoskjelettmarkedet: American Indego, Israeli ReWalk, Japanese Hybrid Assistive Limb og Ekso Bionics. gjennomsnittlig kostnad deres produkter fra 75 til 120 tusen euro. I Russland sitter man heller ikke uten å gjøre. For eksempel jobber Exoathlet-selskapet aktivt med medisinske eksoskjeletter.

Det første eksoskjelettet ble utviklet i fellesskap av General Electric og USAs militære på 60-tallet, og ble kalt Hardiman. Han kunne løfte 110 kg med kraften som ble brukt når han løftet 4,5 kg. Den var imidlertid upraktisk på grunn av dens betydelige vekt på 680 kg. Prosjektet var ikke vellykket. Ethvert forsøk på å bruke et fullstendig eksoskjelett endte med intense ukontrollerte bevegelser, som et resultat av at det aldri ble fullstendig testet med personen inne. Videre forskning fokusert på én hånd. Selv om hun måtte løfte 340 kg, var vekten 750 kg, som var det dobbelte av løftekraften. Uten å få alle komponentene sammen til å fungere praktisk bruk Hardiman-prosjektet var begrenset.

Videre vil det være en kort historie om moderne eksoskjeletter, som på en eller annen måte nådde nivået av kommersiell implementering.

1. Selvstendig gange. Krever ingen krykker eller andre midler for å stabilisere mens du holder hendene frie.
4. Eksoskjelettet for ben lar deg: stå / sitte ned, snu deg, gå bakover, stå på ett ben, gå opp trapper, gå på ulike, til og med skrånende underlag.
5. Enheten er veldig enkel å betjene - alle funksjoner aktiveres med en joystick.
6. Enheten kan brukes hele dagen takket være det uttakbare batteriet med høy kapasitet.
7. Med en lett vekt på kun 38 kilo, kan REX støtte en bruker som veier opptil 100 kilo og vokser fra 1,42 til 1,93 meter.
8. Praktisk fikseringssystem forårsaker ikke noe ubehag selv om du bruker det hele dagen.
9. Dessuten, når brukeren ikke beveger seg, men bare står, kaster ikke REX bort batteristrøm.
10. Tilgang til bygninger uten ramper, takket være muligheten til å gå i trapper uten assistanse.

HAL

HAL ( Hybrid hjelpelem) - er et roboteksoskjelett med øvre lemmer. På dette øyeblikket to prototyper ble utviklet - HAL 3 (gjenoppretting av benas motoriske funksjon) og HAL 5 (restaurering av arbeidet med armer, ben og overkropp). Med HAL 5 kan operatøren løfte og bære gjenstander som er fem ganger vekten maksimal belastning under normale forhold.

Pris i Russland: lovet for 243 600 rubler. Informasjonen kunne ikke bekreftes.

Funksjoner og spesifikasjoner:

1. Vekten på enheten er 12 kg.
3. Enheten kan fungere fra 60 til 90 minutter uten å lades opp.
4. Eksoskjelettet brukes aktivt i rehabilitering av pasienter med patologi av motoriske funksjoner i underekstremitetene på grunn av forstyrrelser i det sentrale nervesystemet eller som en konsekvens av nevromuskulære sykdommer.

Rewalk

Rewalk er et eksoskjelett som lar personer med lammelse av underekstremitetene gå. Som et eksternt skjelett eller en bioelektronisk drakt, oppdager ReWalk-enheten, ved hjelp av spesielle sensorer, avvik i en persons balanse, og forvandler dem deretter til impulser som normaliserer bevegelsene hans, noe som lar en person gå eller stå. ReWalk er allerede tilgjengelig i Europa og er for tiden FDA-godkjent i USA.

Pris i Russland: fra 3,4 millioner rubler (etter bestilling).

Funksjoner og spesifikasjoner:

1. Vekten på enheten er 25 kg.
2. Eksoskjelettet kan bære opptil 80 kg.
3. Enheten kan fungere i opptil 180 minutter uten å lades opp.
4. Batteriladetid 5-8 timer
5. Eksoskjelettet brukes aktivt i rehabilitering av pasienter med patologi av de motoriske funksjonene i underekstremitetene på grunn av forstyrrelser i sentralnervesystemet eller som et resultat av nevromuskulære sykdommer.

Ekso bionisk

Ekso GT er et annet eksoskjelettprosjekt som hjelper mennesker med alvorlige muskel- og skjelettsykdommer å få tilbake bevegelsesevnen.

Pris i Russland: fra 7,5 millioner rubler (etter bestilling).

Funksjoner og spesifikasjoner:

1. Vekten på enheten er 21,4 kg.
2. Eksoskjelettet kan bære opptil 100 kg.
3. Maksimal hoftebredde: 42 cm;
4. Batterivekt: 1,4 kg;
5. Dimensjoner (HxBxD): 0,5 x 1,6 x 0,4 m.
6. Eksoskjelettet brukes aktivt i rehabilitering av pasienter med patologi av motoriske funksjoner i underekstremitetene på grunn av forstyrrelser i sentralnervesystemet eller som et resultat av nevromuskulære sykdommer.

DM

DM ( Drømmemaskin) - et hydraulisk automatisert eksoskjelett med stemmestyringssystem.

Pris i Russland: 700 000 rubler.

Funksjoner og spesifikasjoner:

1. Vekten på enheten er 21 kg.
2. Eksoskjelettet må støtte brukerens vekt opp til 100 kg.
3. Anvendelsesområdet kan være mye bredere enn rehabilitering av pasienter med patologi av motoriske funksjoner i underekstremitetene på grunn av forstyrrelser i sentralnervesystemet eller som et resultat av nevromuskulære sykdommer. Det kan være industri, bygg, showbusiness og moteindustri.

Spørsmål for diskusjon:

1. Hva er optimal sammensetning prosjektgruppe?
2. Hva er den opprinnelige prosjektkostnaden?
3. Hva er fallgruvene?
4. Hvordan ser du det optimal tid prosjektgjennomføring fra idé til kommersiell lansering?
5. Er det verdt å starte et lignende prosjekt nå og hvorfor?
6. Hva bør geografien og markedsekspansjonen være?
7. Personlig, er du klar til å ta del i et slikt prosjekt, og i så fall i hvilken egenskap?

ZY Jeg vil være takknemlig for konstruktiv diskusjon, meninger, argumenter og argumenter for og imot i kommentarene. Jeg er sikker på at jeg ikke er den eneste som tenker. I mellomtiden er jeg sikker på at eksoskjelettet er det ny iPhone i verdens populærkultur i horisonten de neste ti årene.

Den moderne forbrukeren streber etter å velge smarttelefoner med høy ytelse, høykvalitetskomponenter og en akseptabel kostnad. Slike enheter er tradisjonelt levert til markedet av det kinesiske selskapet Xiaomi. Imidlertid planlegger selskapet i nær fremtid å radikalt endre markedsføringsstrategien, og først av alt er det en ... Les mer

Jetpack Aviation er mest kjent for sine jetpacks. Imidlertid begynte den nylig å ta bestillinger på Jetpack Speeder flygende motorsykkel. I følge informasjonen som er publisert på produsentens nettside, er det planer om å utvikle 4 versjoner av svevebiken: last, militær, ultralett og for aktiv hvile... Forskjellene mellom dem vil være ... Les mer

Hver moderne mann vet om muligheten for å spore handlingene til brukeren av datautstyr. Det anbefales å unngå total overvåking ved å lime kameraer og mikrofoner med tape, slå av hodetelefoner og webkameraer for en tid når de ikke er nødvendig. Imidlertid omgår seriøse hackere eller spesialtjenester lett slike amatørmessige metoder for å beskytte ... Les mer

En av hovedutfordringene selskaper som arbeider innen datasikkerhet står overfor, er å finne måter og teknikker for å hacke mobile enheter kjent for sin upåklagelige beskyttelse. Noen ganger er metodikken for å omgå sikkerhetssystemer lånt fra hackere. Det ryktes at Cellebrite og Grayshift bruker nyeste måten R... Les mer

Det nederlandske selskapet PAL-V avduket allerede sin flygende bil på bilutstillingen i Genève i fjor. I år brakte produsenten en oppdatert versjon av den. Liberty Pioneer har anskaffet en rekke viktige tillegg, men viktigst av alt, ifølge utviklerne, er det verdens første kommersielle sertifiserte ... Les mer

Riv luften med lydens hastighet og skynd deg mot horisonten, strekk ut armene i sømmene i jerndrakt... Å være hvor som helst på et øyeblikk Kloden uten å måtte sitte fast i trafikken. Fly uten vinger, uten å være om bord på et fly eller noe sterkere. La den som ikke ønsket å være i stedet for Tony Stark i hans fantastiske øyeblikk kaste en stein på meg (selvfølgelig i en dress Jern mann). En del av disse drømmene vil være i stand til å realisere et eksoskjelett - en enhet som kan øke en persons evner (for det meste fysisk, muskelstyrke) på grunn av den ytre rammen. Vi vil fortelle deg om hva denne enheten er, hvilken utvikling som allerede er på plass og hvordan teknologier vil utvikle seg i fremtiden, vi vil fortelle i dette materialet.

Fra strikk til "jernmann"

Vitenskap og teknologi er, uten overdrivelse, den heftigste rasen av menneskelig og naturlig oppfinnsomhet. Gjennom sin historie har mennesket forsøkt å gjenskape verden rundt seg for å passe sine behov. Et sted lykkes han, ofte ikke uten skade på naturen. Et sted må du titte på henne. Og hvis de fleste virvelløse dyr i en eller annen form har et ytre skjelett, har ikke mennesker det. Men det var ingen vinger heller?

I dag betyr et eksoskjelett en mekanisk drakt eller en del av den opp til 2–2,5 meter høy. Så er det «mobildrakter», pelsverk og andre gigantiske humanoide roboter.

Som så mye annet i livet vårt, krysser eksoskjeletter gradvis linjen som skiller dristige drømmer og dagliglivet... Opprinnelig bare ideer, konsepter, myter og legender innen science fiction, i dag dukker det opp nye versjoner av eksoskjeletter nesten hver uke.

Den første oppfinneren av eksoskjelettet anses å være den russiske "maskiningeniøren" Nikolai Ferdinandovich Yagn, som på 1890-tallet registrerte en rekke patenter på dette emnet. Han bodde i Amerika, hvor han faktisk patenterte miraklene sine, viste dem på utstillinger, og da han kom tilbake til hjemlandet oppfant han igjen. Eksoskjelettet hans skulle gjøre det lettere for soldaten å gå, løpe og hoppe i utgangspunktet. Selv da forutså det russiske geniet den potensielle militære kraften til slike enheter.

NIKOLAI
Ferdinandovich YAGN

I tillegg til eksoskjelettet utviklet Yagn kjølegardiner, en hydraulisk motor, en svingeskrue, en samovar-sterilisator og andre enheter.

Hardiman

La oss ikke benekte at science fiction-forfattere ga et gigantisk og enormt bidrag til utviklingen av eksoskjeletter. I 1959, etter den anerkjente romanen av Robert Heinlein «Starship Troopers», ble det klart for alle at ytre drakter var fremtiden for fiendtlighetene og ikke bare. Og vi går.

Det første eksoskjelettet ble skapt av General Electric med støtte fra det amerikanske forsvarsdepartementet på 1960-tallet. Hardiman veide 680 kilo og kunne løfte laster opp til 110 kilo. Med alle de gigantiske ambisjonene - og de ønsket å bruke ham både under vann og i verdensrommet, og bære stridshoder og atomstenger - viste han seg ikke den beste måten... Han ble trygt glemt.

Den pedomotoriske enheten til oppfinneren Leslie S. Kelly, som vagt minner om eksoskjeletter, utviklet i 1917

Ni år senere viste Miomir Vukobratovic fra jugoslaviske Beograd det første kraftgående eksoskjelettet, hvis oppgave var å gi mennesker med lammelser i underekstremitetene evnen til å gå. Enheten var basert på en pneumatisk drift. Sovjetiske forskere fra Sentralinstituttet NN Priorov traumatologi og ortopedi viste de første initiativene for å utvikle eksoskeletter sammen med jugoslaviske kolleger basert på arbeidet til Vukobratovich. Men med begynnelsen av perestroika ble prosjektene stengt, og det er ingen informasjon om den hemmelige underjordiske utviklingen av eksoskjeletter. Men med romutforskning var alt bra.

V annen tid v forskjellige land håndverkere prøvde å lage eksoskjeletter selv til ulike formål, men på grunn av en rekke hindringer (som vi skal snakke om senere), var det mulig å gjøre det veldig dårlig. Mangelen på energiressurser, den langsomme veksten av vitenskapelig og teknologisk fremgang, utviklingen av materialvitenskap og andre relaterte vitenskaper, samt utviklingen av databehandling og kybernetikk, hvis bølge steg for bare 30 år siden, alt dette hindret utvikling av eksoskeletter. Uten tvil er dette de mest komplekse teknologiene som folk ennå ikke har mestret.

Eksoskjelettproblemer

Det er ikke mange materialer på denne planeten som kan brukes til å lage en stiv ramme og som ikke vil forverre saken med vekten. Det var i alle fall ikke mange av dem, men tatt i betraktning romfart, militær utvikling, utvikling av materialvitenskap, nanoteknologi og et dusin eller flere interessante områder, tar menneskeheten gradvis den ene barrieren etter den andre. V tidlig XXIårhundre blusset interessen for eksoskjeletter opp med bemerkelsesverdig kraft og fortsetter å brenne til i dag. Men først, la oss snakke om hovedproblemene som skaperne av eksoskjeletter står overfor.

Hvis vi dekomponerer et hypotetisk eksoskjelett til dets komponenter, vil vi ha: en kraftkilde, et mekanisk skjelett og programvare... Og hvis alt ser ut til å være klart med de to siste punktene og det nesten ikke er noen problemer igjen, så er strømforsyningen et alvorlig problem. Med en vanlig strømkilde kunne ingeniører ikke bare lage et eksoskjelett, men også kombinere det med en romdrakt og en jetpack. Det ville ha laget en Iron Man-drakt, sannsynligvis, men den nye Tony Stark har ikke dukket opp ennå.

Enhver av de kompakte strømforsyningene i dag kan gi et eksoskjelett i bare noen få timer. selvstendig arbeid... Videre - avhengighet av ledningen. Ikke-oppladbare og oppladbare batterier det er begrensninger som behov for henholdsvis utskifting eller langsom lading. Motorer intern forbrenning skal være for robust, men ikke spesielt kompakt. I tillegg, i sistnevnte tilfelle, trenger du tilleggssystem kjøling, og selve forbrenningsmotoren er vanskelig å sette opp for øyeblikkelig å frigjøre en stor mengde energi. Elektrokjemisk brenselsceller kan fylle drivstoff raskt flytende drivstoff(for eksempel metanol) og gi den nødvendige og umiddelbare frigjøringen av energi, men arbeid på ekstremt høye temperaturer... 600 grader Celsius - relativt lav temperatur for en slik strømkilde. Med den vil "jernmannen" bli til en pølse.

Merkelig nok, mest mulig alternativÅ løse drivstoffproblemet for fremtidens eksoskjeletter kan bli det mest umulige: trådløs kraftoverføring. Det kan løse mange spørsmål, fordi det kan overføres fra en vilkårlig stor reaktor (inkludert en atomreaktor). Men hvordan? Spørsmålet er åpent.

De første eksoskjelettene var laget av aluminium og stål, rimelige og enkle å bruke. Men stål er for tungt, og eksoskjelettet må også jobbe for å løfte sin egen vekt. Følgelig, med en stor vekt av drakten, vil effektiviteten reduseres. Aluminiumslegeringer lette nok, men akkumulerer tretthet, noe som betyr at de ikke er spesielt egnet for høy belastning. Ingeniører er på jakt etter lys og holdbare materialer som titan eller karbonfiber... De vil uunngåelig være dyre, men vil sikre effektiviteten til eksoskjelettet.

Stasjoner er et spesielt problem. Standard hydrauliske sylindre er kraftige nok til å fungere nøyaktig, men er tunge og krever mye slanger og rør. Pneumatikk er derimot for uforutsigbar når det gjelder håndtering av bevegelser, siden komprimert gass er fjærende og reaktive krefter vil presse aktuatorene.

Det utvikles imidlertid nye elektronisk-baserte servoer som vil bruke magneter og gi responsive bevegelser samtidig som de bruker et minimum av energi og er små. Du kan sammenligne dette med overgangen fra damplokomotiv til tog. Vi legger også merke til fleksibiliteten som leddene skal ha, men her kan problemene med eksoskjeletter løses av utviklerne av romdrakter. De vil også hjelpe deg med å finne ut hvordan du kan tilpasse dressen til brukerens størrelse.

Styre

En spesiell utfordring ved utforming av et eksoskjelett er kontroll og regulering av overdrevne og uønskede bevegelser. Du kan ikke bare ta og lage et eksoskjelett med samme reaksjonshastighet for hvert av medlemmene. En slik mekanisme kan være for rask for brukeren, men den kan ikke gjøres for sakte – ineffektiv. På den annen side kan du ikke stole på brukeren og stole på at sensorene leser intensjoner basert på kroppsbevegelser: desynkronisering av bevegelsene til brukeren og drakten vil føre til skade. Det er nødvendig å begrense begge handlende parter. Ingeniører maser hjernen over løsningen på dette problemet. I tillegg må utilsiktet eller uønsket bevegelse oppdages på forhånd slik at utilsiktet nysing eller hoste ikke fører til ambulanseanrop.

Eksoskjeletter og fremtiden

I 2010 viste Sarcos og Raytheon, sammen med det amerikanske forsvarsdepartementet, kampeksoskjelettet XOS 2. Den første prototypen ble utgitt to år tidligere, men skapte ikke oppsikt. Men XOS 2 viste seg å være så kul at magasinet Time inkluderte eksoskjeletter på listen over årets fem beste militære nyvinninger. Siden den gang har verdens ledende ingeniører drevet hjernen for å lage eksoskjeletter som kan gi et forsprang på slagmarken. Og utenfor det også.

Hva har vi i dag?

Dette eksoskjelettet ble introdusert i 2011 og ble designet for personer med funksjonshemninger... I januar 2013 kom ut oppdatert versjon– ReWalk Rehabilitation, og i juni 2014 godkjente FDA bruken av eksoskjelettet offentlig og hjemme, og åpnet dermed veien for det kommersielt. Systemet veier omtrent 23,3 kilo, kjører på Windows og har tre moduser: gå, sitte og stå. Kostnad: fra 70 til 85 tusen dollar.

En serie av disse militære eksoskjelettene er i aktiv utvikling (ved siden av XOS 3). Veier ca. 80 kilo og lar brukeren løfte 90 ekstra pounds med letthet. Nyeste modeller dresser er så fleksible at de lar deg leke med ballen. Som nevnt av produsentene, kan en XOS erstatte tre soldater. Kanskje tredje generasjon av eksoskjelettet vil være nærmere det vi ser på skjermene til science fiction-filmer. senere år... Akk, mens den er knyttet til en ekstern strømkilde.

Human Universal Load Carrier er etableringen av det berømte Lockheed Martin-selskapet i samarbeid med Berkeley Bionics. Dette eksoskjelettet er også designet for militæret. Grunnlaget er hydraulikk og litiumpolymerbatterier. Ved å laste inn riktig ytre ramme, med dens hjelp kan brukeren frakte opptil 140 kilo overflødig last. Soldater forventes å kunne bruke «meg og min venn-lastebil» HULC i 72 timer. Utvikling pågår full sving, derfor er det ikke overraskende at det er HULC som kan være den første som går i tjeneste med USA.

ExoHiker, ExoClimber og eLEGS (Ekso)

Prototypene er igjen Berkeley Bionics, designet for å utføre ulike oppgaver. Den første er å hjelpe reisende med å bære laster på opptil 50 kilo, ble introdusert i februar 2005 og veier rundt 10 kilo. Gitt det lille solcellepanel, kan fungere i veldig, veldig lang tid. ExoClimber er et tillegg på 10 kg til ExoHiker som lar brukeren hoppe og gå i trapper. I 2010 resulterte Berkeley Bionics utvikling i eLEGS. Dette systemet er et komplett hydraulisk eksoskjelett som lar lammede mennesker gå og stå. I 2011 ble eLEGS omdøpt til Ekso. Han veier 20 kilo, flytter med topphastighet ved 3,2 km/t og fungerer i 6 timer.

Nok et oppsiktsvekkende eksoskjelett til den japanske robotprodusenten Cyberdyne. Formålet er å gi funksjonshemmede mulighet til å gå. Det er to hovedalternativer: HAL-3 og HAL-5. Siden presentasjonen i 2011, på mindre enn ett år, har HAL adoptert mer enn 130 medisinske institusjoner over hele landet. Testene vil imidlertid fortsette gjennom 2014 og muligens 2015. I august 2013 mottok HAL carte blanche for bruk som medisinsk robot i Europa. Nyeste modell drakten veier ca 10 kilo.

Den gjennomsnittlige kostnaden for et medisinsk eksoskjelett er
90 tusen dollar.

I tillegg til seriøse eksoskjeletter for hele kroppen, blir begrensede eksoskjeletter designet for å utføre spesifikke oppgaver stadig mer populære. For eksempel, i august i år ble den tidligere stolen Chairless Chair vist, slik at du kan sitte oppreist. Daewoo og Lockheed Martin viste uavhengig av hverandre eksoskjeletter for verftsarbeidere. Disse enhetene lar arbeidere holde en last eller verktøy som veier opptil 30 kilo uten for mye belastning.

I Russland utvikler et team av forskere samlet ved Research Institute of Mechanics ved Moscow State University et eksoskjelett kalt "ExoAtlet". De fortsetter utviklingen av Vukobratovich, startet i USSR, som vi nevnte ovenfor. Første arbeider passivt eksoskjelett dette teamet ble utviklet for EMERCOM-ansatte, brannmenn og redningsmenn. Med en vekt på 12 kilo, lar designet deg enkelt frakte opptil 100 kilo last. Selskapet planlegger å utvikle en kraftmodell ExoAtler-A, som vil tillate å bære opptil 200 kilo, samt et medisinsk eksoskjelett for rehabilitering av funksjonshemmede.

Felles for alle disse kostymene er at de stort sett presenteres som prototyper. Dette betyr at de vil forbedre seg. Så felttester venter på dem. Det betyr at det kommer nye modeller. Det betyr at fremtiden tilhører dem. Det er for tidlig å si at et fungerende og nyttig eksoskjelett kan gå og kjøpe på det svarte markedet. Men en start har blitt gjort, og utviklingen av denne retningen går trygt inn i en bred kanal. Vi er fortsatt langt unna Tony Stark-kostymet, men hva hindrer oss i å nyte spektakulære filmer? Fans av spektakulære oppgjør som involverer eksoskjeletter vil alltid ha noe å se: "Aliens" (1986), "Iron Man" (2008), "Avatar" (2009), "District No. 9" (2009), "The Avengers" ( 2012), "Elysium" (2013), Edge of the Future" (2014).

En ting er sikkert: eksoskjeletter vil være overalt i fremtiden. De vil hjelpe astronautene våre med å utforske Mars, bygge de første koloniene og komfortabelt navigere i verdensrommet. De vil bli adoptert i det militære segmentet, siden de som standard gir soldatene overmenneskelig styrke. De vil gi muligheten til å bevege seg fullt ut for de som har mistet den. Iron Man-drakten vil en dag bli ekte, som alt du ser rundt.

"ExoAtlet"

Jeg husker da jeg så «Avatar», jeg ble helt lamslått av eksoskelettene som ble vist der. Siden den gang tror jeg at fremtiden tilhører disse smarte jernbitene. Jeg vil også virkelig feste mine skjerpede hender til dette emnet på feil side. Dessuten, ifølge analysebyrået ABI Research, vil volumet av verdensmarkedet for eksoskjeletter utgjøre 1,8 milliarder dollar innen 2025. På dette stadiet, som ikke er tekniker, ingeniør, arkitekt og programmerer, er jeg i en viss forvirring. Jeg tenker på hvordan jeg skal nærme meg dette temaet. Jeg vil være glad om personer som potensielt kan være interessert i å delta i slike prosjekter blir notert i kommentarene til artikkelen.

Det er for tiden fire nøkkelselskaper som opererer på eksoskjelettmarkedet: American Indego, Israeli ReWalk, Japanese Hybrid Assistive Limb og Ekso Bionics. Den gjennomsnittlige kostnaden for produktene deres er fra 75 til 120 tusen euro. I Russland sitter man heller ikke uten å gjøre. For eksempel jobber Exoathlet-selskapet aktivt med medisinske eksoskjeletter.

Det første eksoskjelettet ble utviklet i fellesskap av General Electric og USAs militære på 60-tallet, og ble kalt Hardiman. Han kunne løfte 110 kg med kraften som ble brukt når han løftet 4,5 kg. Den var imidlertid upraktisk på grunn av dens betydelige vekt på 680 kg. Prosjektet var ikke vellykket. Ethvert forsøk på å bruke et fullstendig eksoskjelett endte med intense ukontrollerte bevegelser, som et resultat av at det aldri ble fullstendig testet med personen inne. Videre forskning fokusert på én hånd. Selv om hun måtte løfte 340 kg, var vekten 750 kg, som var det dobbelte av løftekapasiteten. Uten å få alle komponentene sammen til å fungere, var den praktiske bruken av Hardiman-prosjektet begrenset.

REX

Funksjoner og spesifikasjoner:
1. Selvstendig gange. Krever ingen krykker eller andre midler for å stabilisere mens du holder hendene frie.
4. Eksoskjelettet for ben lar deg: stå opp og sette deg ned, snu deg, gå bakover, stå på ett ben, gå opp trapper, gå på ulike, til og med skrånende overflater.
5. Enheten er veldig enkel å betjene - alle funksjoner aktiveres med en joystick.
6. Enheten kan brukes hele dagen takket være det uttakbare batteriet med høy kapasitet.
7. Med en lett vekt på kun 38 kilo, kan REX støtte en bruker som veier opptil 100 kilo og vokser fra 1,42 til 1,93 meter.
8. Praktisk fikseringssystem forårsaker ikke noe ubehag selv om du bruker det hele dagen.
9. På samme måte, når brukeren ikke beveger seg, men bare står, sløser ikke REX batteristrøm.
10. Tilgang til bygninger uten ramper, takket være muligheten til å gå i trapper uten assistanse.

DIY eksoskjelett

Hvordan kan du uavhengig implementere et eksoskjelett?

For å gjøre den vilt sterk, slik jeg forstår det, er det nødvendig å stoppe på hydraulikk.
For at det hydrauliske systemet skal fungere, trenger du:

- sterk og fleksibel ramme
- minimalt nødvendig sett hydrauliske stempler (jeg vil kalle dem "muskler")
-to støvsuger pumpe, to trykkkamre med et ventilsystem forbundet med et rør.
-rør som tåler høyt trykk.
-kraftkilde Hudskjelett
For å betjene ventilsystemet:
- Liten død datamaskin
-ca 30 sensorer med syv (for eksempel) grader proporsjonal med ventilåpningen
- et spesielt program som er i stand til å lese tilstandene til sensorene og sende passende kommandoer til ventilene.

Hvorfor alt dette er nødvendig:

- "muskler" og selve rammen er hele muskel- og skjelettsystemet.
-vakuumpumper. hvorfor to? slik at den ene øker trykket i trykkkamrene til rørene og musklene, og den andre reduseres.
- trykkkammer forbundet med et rør. øk trykket i den ene, reduser trykket i den andre, og utstyr røret med en ventil som bare åpner i to tilfeller: utjevning av trykket, og sørg for tomgangsbevegelse væsker.
-ventiler. det er enkelt og effektivt system styring, som vil avhenge av trykket i trykkkammeret og datastyring. ved å øke trykket i trykkkammeret, vil åpning av ventilene til kanalene til de "anstrengte musklene" tillate en å utføre visse handlinger ved å øke trykket på de hydrauliske stemplene, bevegelige deler av skjelettet (rammen).

Sensorer, hvorfor rundt tretti? To for føttene, tre for bena, seks for armene og 4 for ryggen. hvordan ordne dem? mot bevegelse av lemmer. slik at benet som er forlenget fremover presser fra innsiden på eksoskjelettet og på sensoren på innsiden. videre vil jeg forklare hvorfor det er slik.
-datamaskin med programmet. hovedoppgaven til datamaskinen og programmet er å sørge for at sensorene ikke opplever trykk, da vil personen inne ikke føle den ekstra motstanden til eksoskjelettet, som vil forsøke å gjenta bevegelsene til en person uavhengig av aktiviteten til nerver, muskler eller andre biometriske indikatorer, og tillater dermed bruk av mye billigere sensorer enn for eksempel i høyteknologiske eksoskjeletter. sensorsignaler for en datamaskin bør deles inn i to grupper: med ubetinget kontroll hydraulisk system og aksepteres kun under forutsetning av at den motsatte sensoren med ubetinget kontroll ikke opplever trykk. Denne implementeringen vil holde benet støttet med kneet i bakken fra automatisk forlengelse hvis personen ikke bøyer det av selv. Men for dette må personen inne i eksoskjelettet heve benet fra bakken (eller du må programmatisk redusere følsomheten til sensorene som utløses med tilstanden). På eksemplet med et ben: plasser sensorer med et ubetinget signal på forsiden, med et ubetinget signal på baksiden. forestill deg hvordan bevegelsen vil bli utført. når en person bøyer et ben, vil benet på eksoskjelettet bøye seg selv om hele vekten av personen er på benforlengelsessensorene. Her, ved hjelp av et akselerometer (eller annet apparat som ligner på et vestibulært), kan du programmert stille inn en endring i betingelsesløsheten til sensorsignalene avhengig av kroppens posisjon i rommet, og eliminere vridningen av eksoskjelettet når du faller på ryggen .

Videre, for å øke styrken, gjør hendene trefingrede, sterke, du kan kombinere hydraulikk og en metallkabel. hånden skal være atskilt fra mennesket, det vil si foran håndleddsleddet, dette vil utelukke de konstruktive vanskelighetene forbundet med å finne den menneskelige hånden i eksoskeletonhånden og vil ikke tillate skade på den menneskelige hånden, så vel som den menneskelige foten skal være på ankelleddet av eksoskjelettet og beskyttet.
- håndkontroll. litt ledig plass for to tredjedeler av bevegelsesfriheten til hånden og fingrene til en menneskelig hånd i hånden til eksoskjelettet og et system med tre ringer på kabler, tre fingre fra lillefingeren til langfingeren i en, pekefingeren i den andre og tommelen i den tredje. all kontroll er redusert til det faktum at personens fingre, beveger ringen som er satt på dem, roterer sensorhjulet med en kabel, avhengig av rotasjonen som fingrene på eksoskjelettet er bøyd og ubøyd. dette vil eliminere unødvendig hydraulisk innsats for å forlenge eller bøye eksoskjelettfingrene utover dets designevner. bruk en kabel for to ringer, en eller to. Hvorfor? ved at fingrene fra lillefingeren til pekefingeren trenger å være bøyd og ubøyd bare i én retning. tommel i to. Du kan sjekke på egne hender hvis du vil.

Kilde til kraft Hudskjelett- her med etm igjen kommer ut en forferdelig mudyatina. Du trenger bare å velge en strømkilde nødvendige beregninger, maksimere utformingen av eksoskjelettet og måle energiforbruket.