экзоскелет дизайны
Бізді болашаққа апаратын экзоскелеттердің жеті үлгісін қараңыз.
HAL
Cyberdyne's HAL (Hibrid Assistive Limb деген сөздің қысқармасы) бірнеше атау үшін толық жүйе ретінде жасалған. Роботтық элементтер толығымен өзара әрекеттесуі және пайдаланушының санасымен синхрондауы керек.
Экзоскелетте қозғалатын адамға пәрмен берудің немесе басқару тақтасын пайдаланудың қажеті болмайды.
HAL мидың денеге беретін сигналдарына бейімделеді және онымен бірге өздігінен қозғала бастайды.
Сигнал ең үлкен бұлшықеттерде орналасқан сенсорлармен қабылданады.
Артқы жағындағы кішкене қорапқа салынған Халдың жүрегі денеден алынған ақпаратты декодтау және беру үшін кірістірілген процессорларды пайдаланады.
Бұл жағдайда деректерді беру жылдамдығы өте маңызды. Өндірушілер кідірістердің мүлдем көрінбейтініне сендіреді.
Сонымен қатар, жүйе миға импульстарды қайтара алады, бұл біздің барлық қозғалыстарымыз онтогенездің механизмдері арқылы көрініс табады деген саналы емес сенімге әкеледі.
- Өндіруші HAL бірнеше нұсқаларын әзірледі:
медициналық қолдану үшін - қосымша белдіктер мен тіректердің арқасында құрылым аяқтың парезі бар адамдарға өз бетінше қолдау көрсете алады;
- жеке пайдалануға арналған - модель ең алдымен егде жастағы адамдардың немесе оңалтудан өтіп жатқан адамдардың қозғалысын жақсартуға бағытталған, аяқпен жұмыс істеуді қолдауға арналған;
- бір аяқпен қолдану үшін – салмағы небәрі 1,5 кг болатын ықшам HAL, статикалық бекітпелері жоқ және оның мақсаты таңдалған мүшенің жұмысын жақсарту болып табылады; екі аяқ пен қол;
- бел аймағын түсіру үшін - бұл жерде орналасқан бұлшықеттерді қолдауға арналған опция, ол бірінші кезекте салмақты бүгуге және көтеруге мүмкіндік береді. Арнайы тапсырмаларға арналған нұсқалар да болады.
Тиісті түрде бейімделген жинақтарды ауыр жұмыста, сондай-ақ құқық қорғау немесе төтенше жағдайлар қызметтерінде қолдануға болады, сондықтан команда мүшесі, мысалы, құлаған ғимараттың қабырғасының фрагментін көтере алады.
Бұл ең озық нұсқалардың бірі екенін қосу керек egzoszkieletu Cyberdyne, HAL-5 Type-B моделі жаһандық қауіпсіздік сертификатын алған алғашқы экзоскелет болды.
[ЖАПОН ТЕМІР АДАМ] Cyberdyne ұсынған HAL робот костюмі
Жаяу жүруді қайталау
АҚШ-тың Азық-түлік және дәрі-дәрмек басқармасы (FDA) өткен жылы АҚШ-та бірінші түрін сатуға рұқсат берді. экзоскелеттер сал ауруына шалдыққан адамдарға арналған.
ReWalk жүйесі деп аталатын құрылғының арқасында аяқтарын пайдалану мүмкіндігін жоғалтқан адамдар қайтадан тұрып, жүре алады.
ReWalk Клэр Ломас Лондон марафонының алғашқы нұсқасымен жүргенде танымал болды.
Сынақтардың бір бөлігі ретінде ер адам Роберт Ву жақында белінен төмен сал болып қалды. egzoszkielet ReWalk ал балдақпен ол Манхэттен көшелерінде өтіп бара жатқан адамдарға қосыла алатын.
Сәулетші Ву ReWalk Personal бағдарламасының алдыңғы нұсқаларын сынап көрді және максималды ыңғайлылық пен пайдалану ыңғайлылығы үшін әртүрлі модификацияларды ұсынды.
Қазіргі уақытта бірге экзотикалықReWalk бүкіл әлем бойынша бірнеше ондаған адамдар пайдаланады, бірақ соңғы жоба бойынша жұмыс әлі жалғасуда.
Ву ReWalk Personal 6.0 нұсқасын оның функционалдығы мен ыңғайлылығы үшін ғана емес, сонымен қатар 10 минуттан аз уақыт ішінде іске қосылуы үшін де мақтайды. Білек контроллері басқаратын операцияның өзі де өте қарапайым.
ReWalk құруға жауапты израильдік Argo Medical Technologies компаниясы дәрігерлер мен пациенттерге сатуға және таратуға рұқсат алды. Дегенмен, кедергі баға болып табылады - ReWalk қазіргі уақытта 65 мың тұрады. доллар.
ReWalk – Қайтадан өту: Argo Exoskeleton технологиясы
FORTIS
FORTIS экзоскелет 16 кг-нан астам салмақты көтере алады. Қазіргі уақытта Lockheed Martin әзірлеп жатыр. 2014 жылы концерн американдық зауыттарда соңғы нұсқасын сынай бастады.
Бірінші болып Джорджия штатының Мариетта қаласындағы С-130 көліктік ұшақ зауытының қызметкерлері қатысты.
Қосылу жүйесінің арқасында FORTIS салмақты қолыңыздан жерге беруге мүмкіндік береді. Оны пайдаланатын қызметкер бұрынғыдай шаршамайды және бұрынғыдай жиі үзіліс жасауды қажет етпейді.
экзоскелет ол жүкті көтеру кезінде тепе-теңдікті сақтауға мүмкіндік беретін пайдаланушының артқы жағында орналасқан арнайы қарсы салмақпен жабдықталған.
Бұдан шығатыны, оған қуат пен батарея қажет емес, бұл да маңызды. Өткен жылы Lockheed Martin кем дегенде екі қондырғыны сынақ түрінде жеткізуге тапсырыс алды. Тапсырыс беруші АҚШ Әскери-теңіз күштері атынан әрекет ететін Ұлттық өнеркәсіптік ғылымдар орталығы болып табылады.
Сынақтар техникалық қызмет көрсетуге арналған коммерциялық технологиялар бағдарламасының бір бөлігі ретінде АҚШ Әскери-теңіз күштерінің сынақ орталықтарында, сондай-ақ олардың тікелей түпкілікті пайдалану орындарында – теңіз порттары мен материалдық базаларында өткізіледі.
Жобаның мақсаты – жарамдылығын бағалау экзоскелет Ауыр және жиі көп жиналатын жабдықтармен күнделікті жұмыс істейтін немесе әскери заттар мен жабдықтарды тасымалдау кезінде шамадан тыс физикалық күш жұмсайтын АҚШ Әскери-теңіз күштерінің техниктері мен сатып алушылардың пайдалануына арналған.
Lockheed Martin «Фортис» экзоскелеті әрекет етуде
Жүк тиегіш
Panasonic компаниясының Power Loader Activelink оны «қуатты робот» деп атайды.
Ол көпке ұқсайды экзоскелет прототиптері жәрмеңкелерде және басқа да технологиялық презентацияларда көрсетіледі.
Дегенмен, оның олардан айырмашылығы, атап айтқанда, жақын арада оны қалыпты түрде және қиратпайтын сомаға сатып алуға болады.
Power Loader 22 жетекпен адамның бұлшықет күшін арттырады. Жетекті қозғайтын импульстар пайдаланушы күш қолданған кезде беріледі.
Тұтқаларға орналастырылған сенсорлар қысымды ғана емес, сонымен қатар қолданылатын күш векторын анықтауға мүмкіндік береді, соның арқасында машина қай бағытта әрекет ету керектігін «біледі».
Қазіргі уақытта 50-60 кг салмақты еркін көтеруге мүмкіндік беретін нұсқа сыналуда. Жоспарларға жүк көтергіштігі 100 кг болатын Power Loader кіреді. Дизайнерлер құрылғының оған сәйкес келетіндей көп салынбағанын атап өтеді. Мүмкін, сондықтан олар оны өздері атамайды экзоскелет.
Қуатты күшейткіш Power Loader #DigInfo бар экзоскелет роботы
Walker
Еуропалық Одақтың қаражатымен халықаралық ғалымдар тобы үш жыл ішінде сал ауруына шалдыққан адамдарға қозғалуға мүмкіндік беретін ақыл-ойды басқаратын аппарат жасады.
MindWalker деп аталатын құрылғыны Римдегі Санта-Люсия ауруханасында жол апатынан омыртқасы үзілген пациент Антонио Мелилло алғашқылардың бірі болып қолданған.
Жәбірленуші аяғындағы сезімді жоғалтқан. Пайдаланушы экзоскелет ол ми сигналдарын жазатын он алты электроды бар қалпақ киеді.
Пакетке сонымен қатар жарық диодты шамдары бар көзілдірік кіреді. Әрбір шыныда әртүрлі жылдамдықпен жыпылықтайтын жарықдиодтар жиынтығы бар.
Жыпылықтау жылдамдығы пайдаланушының перифериялық көруіне әсер етеді. Мидың желке қыртысы пайда болатын сигналдарды талдайды. Егер пациент сол жақтағы жарықдиодты шамдар жинағына назар аударса, экзоскелет қозғалысқа келтіріледі. Оң жинаққа шоғырлану құрылғының жұмысын баяулатады.
Аккумуляторсыз экзоскелеттің салмағы шамамен 30 кг, сондықтан құрылғының бұл түрі үшін бұл өте жеңіл. MindWalker салмағы 100 келіге дейін жететін ересек адамды аяғында ұстайды. Жабдықтың клиникалық сынақтары 2013 жылы басталды. MindWalker алдағы бірнеше жылда әзірленеді деп жоспарлануда.
HULC
Бұл майдандағы жауынгерге толыққанды тірек болуы керек. Толық аты - Human Universal Load Carrier және HULC аббревиатурасы комикстердің күшті адамымен байланысты. Ол алғаш рет 2009 жылы Лондондағы DSEi көрмесінде ұсынылды.
Ол гидравликалық цилиндрлерден және қоршаған ортадан қорғалған компьютерден тұрады және қосымша салқындатуды қажет етпейді.
Экзоскелет мүмкіндік береді 90 км/сағ жылдамдықпен 4 кг жабдықты тасымалдау. 20 км-ге дейінгі қашықтықта, ал жүгіруде 7 км/сағ.
Ұсынылған прототиптің салмағы 24 кг болды. 2011 жылы бұл жабдықтың өнімділігі сынақтан өтіп, бір жылдан кейін Ауғанстанда сынақтан өтті.
Негізгі құрылымдық элемент - бұл бұлшықеттер мен сүйектердің жұмысын қолдайтын, олардың күшін екі есе арттыратын титан аяқтары. Сенсорларды қолдану арқылы экзоскелет адам сияқты қозғалыстарды жасай алады. Элементтерді тасымалдау үшін жақтаудың артына бекітілген LAD (Lift Assist Device) модулін пайдалануға болады және тұтқалардың үстінде ауыстырылатын ұштары бар ұзартқыштар бар.
Бұл модуль 70 кг-ға дейінгі заттарды көтеруге мүмкіндік береді. Оны биіктігі 1,63-тен 1,88 м-ге дейінгі сарбаздар пайдалана алады, ал бос салмағы 37,2 кг алты BB 2590 батареясы бар, бұл 4,5-5 сағат жұмыс істеуге жеткілікті (20 км радиуста) - дегенмен, бұл күтілуде. олар 72 сағатқа дейін қызмет ету мерзімі бар Protonex отын элементтерімен ауыстырылады.
HULC үш түрде қол жетімді: шабуыл (салмағы 43 кг қосымша баллистикалық қалқан), логистикалық (пайдалы жүк 70 кг) және негізгі (патрульдік).
Lockheed Martin HULC экзоскелеті
ТАЛОС
Әскери қондырғылар санатында бұл HULC-пен салыстырғанда алға қадам.
Бірнеше ай бұрын американдық әскерилер ғылыми-зерттеу зертханаларының, қорғаныс өнеркәсібі мен мемлекеттік органдардың ғалымдарын болашақ сарбазға қазірдің өзінде әзірленген адамнан тыс күштерді ғана емес беретін жабдықпен жұмыс істеуге шақырды. экзоскелеттерсонымен қатар бұрын-соңды болмаған ауқымда көру, тану және қабылдау қабілеті.
Бұл жаңа әскери тәртіпті көбінесе «Темір адамның киімі» деп атайды. TALOS (Tactical Assault Light Operator Suit) ең озық технологияны пайдаланады. Костюмге орнатылған сенсорлар қоршаған ортаны және сарбаздың өзін бақылайды.
Гидравликалық жақтау күш беруі керек, ал Google Glass тәрізді бақылау жүйесі XNUMX ғасырдағы байланыс пен барлауды қамтамасыз етуі керек. Мұның бәрі жаңа буын қаруларымен біріктірілуі керек.
Сонымен қатар, қару-жарақ қауіпті жағдайларда қорғанысты қамтамасыз етуі керек, пулеметтерден бастап (тіпті жеңіл) оқтардан қорғайды - барлығы соққы кезінде бірден қатаюы керек арнайы «сұйық» материалдан жасалған құрышпен. снарядтардан максималды қорғанысты қамтамасыз ету үшін магнит өрісі немесе электр тогы.
Әскерилердің өздері мұндай дизайн қазіргі уақытта Массачусетс технологиялық институтында (MIT) жүргізіліп жатқан зерттеулер нәтижесінде пайда болады деп үміттенеді, мұнда магнит өрісінің әсерінен сұйық күйден қатты күйге айналатын мата костюмі жасалған.
Болашақ TALOS-тың жеткілікті индикативті үлгісі болып табылатын бірінші прототип 2014 жылдың мамыр айында АҚШ-тағы көрме шараларының бірінде ұсынылды. Нақты және толық прототип 2016-2018 жылдары салынуы керек.
