Un exoschelet este un cadru extern care permite unei persoane să efectueze acțiuni cu adevărat fantastice: să ridice greutăți, să zboare, să alerge cu viteză mare, să facă sărituri uriașe etc. Și dacă crezi că doar personajele principale din „Iron Man” sau „Avatar” au astfel de dispozitive, atunci te înșeli profund. Ele sunt disponibile pentru omenire încă din anii 60. ultimul secol; mai mult, poți învăța cum să asamblați un exoschelet cu propriile mâini! Cu toate acestea, primul lucru este întâi.
Exoscheletul: introducere
Astăzi vă puteți cumpăra cu ușurință un exoschelet - produse similare sunt produse de Ekso Bionics și Hybrid Assistive Limb (Japonia), Indego (SUA), ReWalk (Israel). Dar numai dacă ai 75-120 de mii de euro în plus. În Rusia, până acum sunt produse doar exoschelete medicale. Sunt proiectate și fabricate de Exoathlet.
Primul exoschelet a fost realizat de oamenii de știință de la corporațiile General Electric și United States Military încă din anii șaizeci ai secolului trecut. Se numea Hardiman și putea ridica liber o sarcină de 110 kg în aer. Persoana care a pus acest dispozitiv în acest proces a experimentat o încărcare, așa cumla ridicarea a 4,5 kg! Abia acum Hardiman însuși a cântărit toate cele 680 de kg. De aceea nu era foarte căutat.
Toate exoscheletele sunt împărțite în trei tipuri:
- complet robotizat;
- pentru mâini;
- pentru picioare.
Costumele moderne de robot cântăresc de la 5 la 30 kg și mai mult. Sunt atât active cât și pasive (lucrând doar la comanda operatorului). În funcție de scopul lor, exoscheletele sunt împărțite în militare, medicale, industriale și spațiale. Luați în considerare cel mai minunat dintre ele.
Cele mai impresionante exoschelete ale vremurilor noastre
Asamblarea unor astfel de exoschelete cu propriile mâini acasă în viitorul apropiat, desigur, nu va funcționa, dar merită să le cunoașteți:
- DM (Mașină de vis). Este un exoschelet hidraulic complet automat care este controlat de vocea operatorului său. Aparatul cântărește 21 kg și este capabil să reziste la o persoană care cântărește până la un cent. Până acum, este folosit pentru reabilitarea pacienților care nu pot merge din cauza bolilor sistemului nervos central sau a altor boli neuromusculare. Cost aproximativ - 7 milioane de ruble.
- Ekso GT. Misiunea acestui exoschelet este aceeași cu cea precedentă - ajută persoanele cu patologii ale funcțiilor motorii ale picioarelor. Caracteristicile sunt similare cu cea precedentă, prețul este de 7,5 milioane de ruble.
- ReWalk. Este conceput pentru a oferi din nou mișcare persoanelor cu paralizie a extremităților inferioare. Aparatul cântărește 25 kg și poate funcționa fără reîncărcare timp de 3 ore. Exoscheletul este disponibil în Europa și SUA pentru echivalentul a 3,5 milioaneruble.
- REX. Astăzi, acest dispozitiv poate fi cumpărat în Rusia pentru 9 milioane de ruble. Exoscheletul oferă persoanelor cu paralizie a picioarelor nu numai mersul independent, ci și capacitatea de a sta/se așeza, de a se întoarce, de a merge pe lună, de a coborî scările etc. REX este controlat prin joystick și poate funcționa toată ziua fără reîncărcare.
- HAL (Hybrid Assistive Limb). Există două versiuni - pentru brațe și pentru brațe / picioare / trunchi. Această invenție permite operatorului să ridice o greutate de 5 ori mai mare decât limita pentru o persoană. De asemenea, este folosit pentru reabilitarea persoanelor paralizate. Acest exoschelet cântărește doar 12 kg, iar încărcarea sa este suficientă pentru 1,0-1,5 ore.
Cum să faci un exoschelet cu propriile mâini: James Hacksmith Hobson
Prima și până acum singura persoană care a reușit să construiască un exoschelet în condiții non-laboratoare este inginerul canadian James Hobson. Inventatorul a asamblat un dispozitiv care îi permite să ridice liber blocuri de zgârieturi de 78 de kilograme în aer. Exoscheletul său funcționează pe cilindri pneumatici, care sunt alimentați cu energie de către compresor, iar dispozitivul este controlat cu o telecomandă.
Canadianul nu își păstrează invenția secretă. Puteți afla cum să asamblați un exoschelet cu propriile mâini urmând exemplul lui pe site-ul inginerului și pe canalul său de YouTube. Cu toate acestea, vă rugăm să rețineți că greutatea ridicată de un astfel de exoschelet se sprijină exclusiv pe coloana vertebrală a operatorului.
Exoschelet DIY:diagramă exemplu
Nu există instrucțiuni detaliate care să vă permită să asamblați cu ușurință un exoschelet acasă. Cu toate acestea, este clar că va avea nevoie de:
- cadru, caracterizat prin rezistență și mobilitate;
- pistoane hidraulice;
- camere de presiune;
- pompe de vid;
- alimentare;
- tuburi durabile care pot rezista la presiune mare;
- calculator de control;
- senzori;
- software care vă permite să trimiteți și să convertiți informații de la senzori pentru funcționarea dorită a supapelor.
Cum va funcționa aproximativ această compoziție:
- O pompă ar trebui să crească presiunea în sistem, ceal altă ar trebui să o scadă.
- Funcționarea supapelor depinde de presiunea din camerele de presiune, a cărei creștere/scădere va controla sistemul.
- Poziția senzorilor (împotriva mișcării membrelor): șase - brațe, patru - spate, trei - picioare, două picioare (mai mult de 30 în total).
- Software-ul ar trebui să prevină presiunea asupra senzorilor.
- Semnalele senzorului trebuie împărțite în condiționate (informațiile de la ele sunt utile dacă senzorul necondiționat nu „vorbește” despre presiunea pe care o experimentează) și necondiționat. Condiționalitatea/necondiționalitatea acestor elemente poate fi determinată, de exemplu, de un accelerometru.
- Mâini exoschelet - cu trei degete, separate de încheietura mâinii operatorului - pentru a preveni rănirea și pentru a oferi forță suplimentară.
- Sursa de alimentare este selectată după asamblarea și testarea de probă a exoscheletului.
Costume de robot, până acumdoar în domeniul reabilitării, încep deja să intre în viața noastră. Există inventatori care sunt capabili să construiască un astfel de dispozitiv în afara laboratorului. Este foarte posibil ca, în viitorul apropiat, orice student să poată asambla exoscheletul Stalker cu propriile mâini. Este deja posibil să preziceți că astfel de sisteme sunt viitorul.
