Exoskeletony ve službách člověka: v medicíně, továrnách, armádě

Exoskeletony zvyšují lidskou sílu, zvyšují produktivitu a obnovují ztracené schopnosti. Pomáhají lidem se zdravotním postižením, usnadňují práci v průmyslu a zlepšují armádu.

Co je to exoskeleton?

V doslovném překladu z řečtiny je exoskeleton vnější kostra. Automatický design, který obnovuje ztracené nebo vylepšuje stávající funkce těla.

Skládá se z robustního rámu a pohonů, které jsou zodpovědné za pohyb. Tyto systémy duplikují práci pohybového aparátu, vypočítávají úsilí a bezpečnost pohybů.
Exoskeletony jsou pasivní a aktivní. První z nich nezvyšují sílu a neberou na sebe fyzické cvičení, ale distribuují je do celého těla. Aktivní modely mají svůj důraz na zemi. Podílejí se na břemenu na sebe. Uživatel tedy zvedá více závaží – získá se účinek rostoucí síly.

První exoskeletony

Nápady pro kostým, který zvyšuje schopnost vznikly v beletrii. Zásady k tomuto tématu formuloval rusko-americký strojní inženýr Nikolai Yagn. Je pravda, že záležitost nepřekročila teorii. Jedinou ztělesněnou myšlenkou je automatické zařízení, které dodává vodu do parních kotlů – „Stoker Friend“.

První exoskelet byl vyroben v Pentagonu. Říkal si – Hardiman. Byl to stroj s velkým manipulátorem, do kterého bylo nutné vložit ruku pro ovládání. Jeho nosnost byla 110 kg, ale Hardiman nepřinesl vážné výhody. Byl příliš velký a těžký (680 kg).

Od 80. let se objevily slibné projekty. V 90. letech 20. století začala výroba v různých zemích. Kostýmy byly stále nemotorné, ale blížily se k životu..

Nyní se většina exoskeletonů provádí pro medicínu, armádu nebo průmysl.

Exoskeletony pro zdravotně postižené

---

Ekso GT

Exoskeleton pro rehabilitaci po poranění mrtvice a míchy. Ekso GT je pár robotických nohou s berlemi pro chůzi. Firmware shromažďuje statistiky o tom, kolik energie je vynaloženo na každý pohyb robota, a jaké akce provádí osoba.

Hybridní pomocná končetina (HAL)

K dispozici jsou pro nohy (HAL 3) nebo pro paže-nohy-trup (HAL 5). Pomáhá zvedat náklad 5krát více, než může osoba. Je nezbytné pro rehabilitaci ochrnutých. Pohony tohoto exosuitu fungují ze svalových impulzů. Kromě lidí se zdravotními problémy je HAL užitečná i pro seniory, stavitele, pracovníky ministerstva pro mimořádné situace.

Rex

Kostra pro lidi s dysfunkcí dolních končetin. Pomáhá chodit, vstávat, sedět, stoupat po schodech, pohybovat se dozadu a dokonce i „procházet po Měsíci“. Uživatel jej ovládá z ovládacího panelu a joysticku.

REX dokáže odstranit komplikace spojené s dlouhodobým pobytem na invalidním vozíku.

Phoenix

Exosuit pro volnou chůzi s ochrnutím nohou. Je velmi odlišný od rozměrných modelů za poslední desetiletí co do velikosti a hmotnosti (12 kg). To je možné díky použití pouze dvou pohonů na bocích. Kolena jsou držena v poloze napínacími systémy.

eLegs

Exoskeleton pro lidi s ochrnutím nebo zhoršenou funkcí nohou. Hmotnost – 20 kg. Vhodné pro osobu s výškou 157-193 cm Rychlost pohybu – asi 3 km / h.

Oblek předpovídá akce například díky snímačům náklonu, například pomáhá vstávat z invalidního vozíku, když se uživatel naklání dopředu a naklání se o berle.

Rewalk

Bionická exosuit pro pacienty s ochrnutím nohou. Pomáhá vstát, chodit, chodit po schodech nahoru. Správa se provádí pomocí dálkového ovládání v ruce.

Vojenské exoskeletony

---

Ministerstva obrany a ústavy vojenského výzkumu z různých zemí se od minulého století snaží vyvinout snadný, jednoduchý a odolný systém pro vojáky.

V Pentagonu to provádí Agentura pro pokročilý rozvoj DARPA v Rusku – ústavy a technické úřady, pověřené ministerstvem obrany. Podobné projekty probíhají v Číně, Japonsku, Izraeli a evropských zemích..

XOS 2

Jeden z nejslavnějších exoskeletonů pro armádu. Jeho úkolem je zvyšovat fyzické schopnosti vojáka. Brnění není součástí dodávky.

Oblek pomáhá v logistice a útocích. Dodává sílu dostatečnou k přepravě těžkých břemen, ničení dřevěných trámů a cihel.

Talos

Toto je kompletní oblek. Má funkce brnění a systém, který zvyšuje sílu. Pomáhá bojovat se zařízením do 45 kg. Oblek sleduje vitální funkce a dokonce zastavuje krvácení.

Složení a specifické vlastnosti zařízení obvykle nejsou zveřejňovány – Talos je uveden na tematických výstavách s obecnou prezentací.

Exohiker

Tato kostra není umístěna jako armáda, ale zajímavá pro armádu. Jeho úkolem je usnadnit přenos těžkých batohů během kampaně. ExoHiker váží 14 kg, ale odstraní zatížení 70 kg. Na jedno nabití bez připojení solární baterie ujet 65 km rychlostí asi 4 km / h.

Průmyslové exoskeletony

---

H-lex

Zvedací zařízení od Hyundai. Je vhodný pro osoby s omezenou schopností pohybu a orientace, ale vzhledem k velké velikosti je nevhodný. Proto je hlavní důraz kladen na práci v průmyslu. Kde musíte zvednout až 60 kg.

Židle bez křesla

Tento exostula je pro ty, kteří pracují na nohou. Uvolňuje svalové napětí, pokud potřebujete být v polo-dřepu na dlouhou dobu, dřepu nebo stojanu. Vhodné pro práci v dílně, na balicí lince, kuchyni, kadeřnictví. Zařízení je flexibilní a mobilní.

Exosuit

Určeno pro potápěče, kteří v hloubce 300 metrů odolají tlaku vody a nízké teplotě. Ve skutečnosti jde o zesílený potápěčský oblek o hmotnosti 240 kg se čtyřmi motory.

MS-02 PowerLoader

Robotický oblek pro mnoho úkolů. Vývojáři doporučují použití v záchranných operacích, kde musíte zvedat předměty o hmotnosti až 100 kg.

V systému je několik manipulátorů a senzory jsou umístěny v podrážkách „nohou“. Analyzují zatížení člověka v šesti vektorech a vypočítávají, kolik strojového úsilí je třeba vyvinout, aby pomohlo.

MAX SuitX

Exoskeleton pro tahače. Konstrukce zdvojuje pohybový aparát a odstraňuje z něj část zátěže. Neustále visí na člověku v deaktivovaném stavu, ale automaticky rozpozná okamžik zahájení a zapnutí práce.

Pomocný oblek AWN-03

Panasonic Power Exoskeleton pro pracovníky skladu. Připevňuje se na ramena, boky a dolní část zad. Hlavním úkolem je odstranit zátěž z páteře a zadních svalů během přenosu váhy.

Ruské exoskeletony

---

ExoAthlet

Ruský vývoj pro rehabilitaci pacientů s problémy nohou a míchy. Jedním z pilotů a velvyslanců ExoAtlet je paralympijský šampion na curlingu vozíku Vitaly Danilov.

Exoskeleton Stokhanov

Průmyslová exosuit od vývojářů z Perm. Podle výpočtů zvyšuje produktivitu práce ve strojírenství, stavebnictví a záchranných operacích 2-5krát.

Exobelt

Pasivní exoskeleton od společnosti ExoAtlant. Projekt je stále ve vývoji. Předpokládá se, že během přenosu hmotnosti odstraní až 40% zátěže ze zad..

Prvním partnerem společnosti bude Sberbank. Exoskeleton budou testováni zaměstnanci, kteří nosí pytle zlata a dalších cenností

Exoskeletony budoucnosti

---

Průmysl roste: zařízení se zmenšují, funkce se rozšiřují. Existují modely nejen pro medicínu, průmysl nebo armádu:

ARAIG

Exoskeletový ovladač pro hráče. Nebyl vytvořen pro přepravu zboží ani pro zvýšení schopností. Tento kostým ponoří uživatele do reality hry: mění teplotu, simuluje zásah skořápek, kontakt se zemí a překážky.

NASA X1

Kostým navržený Severoatlantickou kosmickou agenturou pro astronauty. Je třeba pracovat s těžkými břemeny v nulové gravitaci..

Zařízení má čtyři kolena a boky a šest kloubů. Vývojáři plánují přidat další. Oblek je vhodný pro práci na ISS a pro podporu svalového tónu při nulové gravitaci – odesílá data o astronautech lékařům na Zemi.

Kde koupit exoskeleton a kolik to stojí

---

Cena materiálů činí exoskeletony drahé. Například rusky ExoAthlet Stojí to více než 1 milion rublů. Kostýmy zahraniční výroby jsou mnohem dražší. Například REX P – 9,5 milionu rublů.

Postupně se objevují výrobci s nižšími cenami. Cyberdyne tedy produkuje HAL pro paže, nohy a celé tělo, které lze koupit od 4 200 $.

Je lepší zjistit cenu zařízení na webových stránkách výrobců, ale tyto zdroje jsou také vhodné pro obecné informace:

• Tiu
• AliExpress
• RoboTrends

Podobné články

• Jak roboti pomáhají lidem v různých oblastech života

  Ve světě, který prochází čtvrtou průmyslovou revolucí, se hodně stává automatickou. Existují roboty, které pracují v továrnách a zjednodušují se…

• Neuronet – perfektní kyberprostor nebo kontrola nad lidmi

  Dříve či později člověk připojí svůj mozek k internetu a bude ovládat zařízení kolem něj svými myšlenkami. Bude existovat univerzální prostředí, ve kterém budou lidé…

• Co jsou velká data a k čemu je?

  Velká data Velká data jsou směr, o kterém všichni mluví, ale málokdo to dobře ví. Elektronický obchod Giants, Industrial…