Εξωσκελετοί στην υπηρεσία του ανθρώπου: στην ιατρική, στα εργοστάσια, στον στρατό

Οι εξωσκελετοί αυξάνουν την ανθρώπινη δύναμη, αυξάνουν την παραγωγικότητα και αποκαθιστούν τις χαμένες ικανότητες. Βοηθούν τα άτομα με αναπηρίες, διευκολύνουν τη δουλειά στη βιομηχανία και βελτιώνουν το στρατό.

Τι είναι ο εξωσκελετός;

βραχίονα εξωσκελετού

Στην κυριολεκτική μετάφραση από τα ελληνικά, ο εξωσκελετός είναι ένας εξωτερικός σκελετός. Αυτόματος σχεδιασμός που αποκαθιστά χαμένες ή ενισχύει τις υπάρχουσες λειτουργίες του αμαξώματος.

Αποτελείται από ένα ανθεκτικό πλαίσιο και δίσκους που είναι υπεύθυνοι για την κίνηση. Τέτοια συστήματα αντιγράφουν το έργο του μυοσκελετικού συστήματος, υπολογίζουν τις προσπάθειες και την ασφάλεια των κινήσεων.
Οι εξωσκελετοί γίνονται παθητικοί και ενεργοί. Οι πρώτοι δεν αυξάνουν τη δύναμη και δεν ασκούν σωματική άσκηση, αλλά το διανέμουν σε όλο το σώμα. Τα ενεργά μοντέλα δίνουν έμφαση στο έδαφος. Παίρνουν μέρος του βάρους για τον εαυτό τους. Έτσι ο χρήστης σηκώνει περισσότερα βάρη – επιτυγχάνεται το αποτέλεσμα της αυξανόμενης αντοχής.

Πρώτοι εξωσκελετοί

το πρώτο εξωσκελετό hardiman

Ιδέες για ένα κοστούμι που ενισχύει την ικανότητα που προέρχεται από τη φαντασία. Οι αρχές σχετικά με αυτό το θέμα διατυπώθηκαν από τον Ρώσο-Αμερικανό μηχανικό μηχανικό Nikolai Yagn. Είναι αλήθεια ότι το θέμα δεν προχώρησε περισσότερο από τη θεωρία. Η μόνη ενσωματωμένη ιδέα είναι μια αυτόματη συσκευή που παρέχει νερό σε λέβητες ατμού – “The Stoker Friend”.

Το πρώτο εξωσκελετό κατασκευάστηκε στο Πεντάγωνο. Αποκάλεσε τον εαυτό του – Hardiman. Ήταν ένα μηχάνημα με μεγάλο χειριστή, στον οποίο ήταν απαραίτητο να τοποθετήσετε ένα χέρι για έλεγχο. Η χωρητικότητα του ήταν 110 κιλά, αλλά ο Hardiman δεν απέφερε σοβαρά οφέλη. Ήταν πολύ μεγάλος και βαρύς (680 κιλά).

Από τη δεκαετία του 1980, πολλά υποσχόμενα έργα έχουν εμφανιστεί. Τη δεκαετία του 1990, η παραγωγή ξεκίνησε σε διαφορετικές χώρες. Τα κοστούμια ήταν ακόμα αδέξια, αλλά πλησίαζαν να χρησιμοποιούνται στη ζωή..

Τώρα οι περισσότεροι εξωσκελετοί γίνονται για ιατρική, τον στρατό ή τη βιομηχανία.

Εξωσκελετοί για άτομα με ειδικές ανάγκες


Ekso GT

exoskeleton ekso gt

Εξωσκελετός για αποκατάσταση μετά από εγκεφαλικό επεισόδιο και τραυματισμούς του νωτιαίου μυελού. Το Ekso GT είναι ένα ζευγάρι ρομποτικών ποδιών με δεκανίκια για περπάτημα. Το υλικολογισμικό συλλέγει στατιστικά στοιχεία σχετικά με το πόση ενέργεια ξοδεύεται σε κάθε κίνηση του ρομπότ και ποιες ενέργειες εκτελεί ένα άτομο.

Υβριδικό βοηθητικό άκρο (HAL)

υβριδικό βοηθητικό άκρο εξωσκελετού

Υπάρχει για τα πόδια (HAL 3) ή για τα χέρια-πόδια-κορμός (HAL 5). Βοηθά στην ανύψωση του φορτίου 5 φορές περισσότερο από ό, τι ένα άτομο μπορεί. Είναι απαραίτητο για την αποκατάσταση των παράλυτων. Οι κινήσεις αυτού του exosuit λειτουργούν από μυϊκούς παλμούς. Εκτός από τα άτομα με προβλήματα υγείας, το HAL είναι χρήσιμο για τους ηλικιωμένους, τους οικοδόμους, τους εργαζομένους του Υπουργείου Έκτακτης Ανάγκης.

Βασιλιάς

σκελετός exocell

Σκελετός για άτομα με δυσλειτουργία στα πόδια. Βοηθά να περπατήσετε, να σηκωθείτε, να καθίσετε, να ανεβείτε σκάλες, να προχωρήσετε προς τα πίσω και ακόμη και να κάνετε «φεγγάρι με τα πόδια». Ο χρήστης το ελέγχει από τον πίνακα ελέγχου και το χειριστήριο.

Το REX μπορεί να εξαλείψει τις επιπλοκές που σχετίζονται με τη μακρά παραμονή σε αναπηρικό καροτσάκι.

Φοίνιξ

εξωκελετών phoenix

Exosuit για δωρεάν περπάτημα με παράλυση των ποδιών. Είναι πολύ διαφορετικό από τα ογκώδη μοντέλα της τελευταίας δεκαετίας σε μέγεθος και βάρος (12 κιλά). Αυτό είναι δυνατό λόγω της χρήσης μόνο δύο δίσκων στους γοφούς. Τα γόνατα συγκρατούνται στη θέση τους από συστήματα έντασης.

eLegs

ecolegel eLegs

Εξωσκελετός για άτομα με παράλυση ή μειωμένη λειτουργία των ποδιών. Βάρος – 20 κιλά. Κατάλληλο για άτομο με ύψος 157-193 εκ. Ταχύτητα κίνησης – περίπου 3 χλμ / ώρα.

Το κοστούμι προβλέπει ενέργειες λόγω αισθητήρων κλίσης, για παράδειγμα, βοηθά να βγείτε από την αναπηρική καρέκλα όταν ο χρήστης κλίνει προς τα εμπρός και κλίνει σε δεκανίκια.

Περάστε ξανά

σκελετός exocell

Bionic exosuit για ασθενείς με παράλυση των ποδιών. Βοηθά να σταθεί, να περπατήσει, να ανεβεί τις σκάλες. Η διαχείριση πραγματοποιείται μέσω του τηλεχειριστηρίου στο χέρι.

Στρατιωτικοί εξωσκελετοί


Τα υπουργεία άμυνας και στρατιωτικών ερευνητικών ινστιτούτων από διάφορες χώρες προσπαθούν από τον περασμένο αιώνα να αναπτύξουν ένα εύκολο, απλό και ανθεκτικό σύστημα για στρατιώτες.

Στο Πεντάγωνο, αυτό γίνεται από τον Οργανισμό Προηγμένης Ανάπτυξης DARPA, στη Ρωσία – από ινστιτούτα και γραφεία μηχανικής, που έχουν ανατεθεί από το Υπουργείο Άμυνας. Παρόμοια έργα βρίσκονται σε εξέλιξη στην Κίνα, την Ιαπωνία, το Ισραήλ και τις ευρωπαϊκές χώρες..

XOS 2

Εξωσκελετός XOS 2

Ένας από τους πιο διάσημους εξωσκελετούς για το στρατό. Ο στόχος του είναι να αυξήσει τις φυσικές ικανότητες ενός στρατιώτη. Η πανοπλία δεν περιλαμβάνεται.

Το κοστούμι βοηθά στην εφοδιαστική και τις επιθέσεις. Προσθέτει δύναμη ικανή να μεταφέρει βαριά φορτία, καταστροφή ξύλινων δοκών και τοίχων από τούβλα.

Τάλος

εξωσκελετός τάλλος

Αυτό είναι ένα πλήρες κοστούμι. Έχει τις λειτουργίες της πανοπλίας και ενός συστήματος που αυξάνει την αντοχή. Βοηθά στην καταπολέμηση εξοπλισμού έως και 45 κιλών. Το κοστούμι παρακολουθεί ζωτικά σημάδια και σταματά ακόμη και την αιμορραγία.

Η σύνθεση και τα ειδικά χαρακτηριστικά του εξοπλισμού συνήθως δεν δημοσιεύονται – Ο Τάλος εμφανίζεται σε θεματικές εκθέσεις με γενική παρουσίαση.

Exohiker

exoskeleton exohiker

Αυτός ο σκελετός δεν τοποθετείται ως στρατός, αλλά ενδιαφέρεται για τον στρατό. Το καθήκον του είναι να διευκολύνει τη μεταφορά βαρέων σακιδίων κατά τη διάρκεια της εκστρατείας. Το ExoHiker ζυγίζει 14 κιλά, αλλά αφαιρεί το φορτίο των 70 κιλών. Με μία μόνο φόρτιση χωρίς σύνδεση ηλιακής μπαταρίας, ταξιδεύει 65 km με ταχύτητα περίπου 4 km / h.

Βιομηχανικοί Εξωσκελετοί


H-lex

εξωσκελετόν h-lex

Συσκευές ανύψωσης βάρους από τη Hyundai. Είναι κατάλληλο για άτομα με περιορισμένη κινητικότητα, αλλά δυσάρεστο λόγω του μεγάλου μεγέθους. Ως εκ τούτου, η κύρια έμφαση δίνεται στην εργασία στη βιομηχανία. Όπου πρέπει να ανυψώσετε έως 60 κιλά.

Καρέκλα χωρίς καρέκλα

καρέκλα χωρίς εξωσκελετό

Αυτό το εξώστη είναι για εκείνους που εργάζονται στα πόδια τους. Ανακουφίζει από την ένταση των μυών όταν πρέπει να βρίσκεστε σε ημι-οκλαδόν για μεγάλο χρονικό διάστημα, να καταλήγετε ή να στέκεστε. Βολικό για εργασία στο εργαστήριο, στη γραμμή συσκευασίας, κουζίνα, κομμωτήριο. Η συσκευή είναι ευέλικτη και κινητή.

Exosuit

exosuit σκελετός

Σχεδιασμένο για δύτες που μπορούν να αντέξουν την πίεση του νερού και τη χαμηλή θερμοκρασία σε βάθος 300 μέτρων. Στην πραγματικότητα, αυτή είναι μια ενισχυμένη στολή κατάδυσης βάρους 240 κιλών με τέσσερις κινητήρες.

MS-02 PowerLoader

exoskeleton ms 02 φορτωτής

Ρομποτικό κοστούμι για πολλές εργασίες. Οι προγραμματιστές προτείνουν τη χρήση τους σε επιχειρήσεις διάσωσης, όπου πρέπει να σηκώσετε αντικείμενα βάρους έως 100 κιλών.

Υπάρχουν πολλοί χειριστές στο σύστημα και οι αισθητήρες βρίσκονται στα πέλματα των «ποδιών». Αναλύουν το φορτίο ενός ατόμου σε έξι διανύσματα και υπολογίζουν πόση μηχανική προσπάθεια πρέπει να εφαρμοστεί για να βοηθήσει.

MAX SuitX

exoskeleton max suitx

Εξωσκελετό για μετακινούμενους. Ο σχεδιασμός αντιγράφει το μυοσκελετικό σύστημα, αφαιρώντας μέρος του φορτίου από αυτό. Κρεμάται συνεχώς σε ένα άτομο σε απενεργοποιημένη κατάσταση, αλλά αναγνωρίζει αυτόματα τη στιγμή που ξεκινά και ενεργοποιείται η εργασία.

Assist Suit AWN-03

Exoskelet Assist Suit AWN-03

Panasonic Power Exoskeleton για εργαζόμενους στην αποθήκη. Είναι στερεωμένο στους ώμους, τους γοφούς και την κάτω πλάτη. Ο κύριος στόχος είναι να αφαιρεθεί το φορτίο από τη σπονδυλική στήλη και τους μύες της πλάτης κατά τη μεταφορά βάρους.

Ρωσικοί εξωσκελετοί


ExoAthlet

εξω αθλητής

Ρωσική ανάπτυξη για την αποκατάσταση ασθενών με προβλήματα ποδιών και νωτιαίου μυελού. Ένας από τους πιλότους και τους πρεσβευτές του ExoAtlet είναι ο πρωταθλητής του Παραολυμπιακού αναπηρικού αμαξιδίου Vitaly Danilov.

Εξωσκελετός Στόκανοφ

Εξωσκελετός Στόκανοφ

Βιομηχανική έκθεση από προγραμματιστές από την Perm. Σύμφωνα με υπολογισμούς, αυξάνει την παραγωγικότητα της εργασίας στις μηχανικές, τις κατασκευές και τις επιχειρήσεις διάσωσης κατά 2-5 φορές.

Εξόμπελτ

Εξωσκελετό ExoBelt

Παθητικό εξωσκελετό από την εταιρεία ExoAtlant. Το έργο είναι ακόμη υπό ανάπτυξη. Υποτίθεται ότι θα αφαιρέσει έως και 40% του φορτίου από το πίσω μέρος κατά τη μεταφορά βάρους..

Ο πρώτος συνεργάτης της εταιρείας θα είναι η Sberbank. Το Exoskeleton θα ελεγχθεί από υπαλλήλους που μεταφέρουν σακούλες από χρυσό και άλλα τιμαλφή

Εξωσκελετοί του μέλλοντος


Η βιομηχανία αναπτύσσεται: οι συσκευές μειώνονται σε μέγεθος, οι λειτουργίες γίνονται ευρύτερες. Υπάρχουν μοντέλα όχι μόνο για την ιατρική, τη βιομηχανία ή τον στρατό:

ARAIG

παιχνίδι exoskeleton ARAIG

Ελεγκτής Exoskeleton για παίκτες. Δεν δημιουργήθηκε για να μεταφέρει αγαθά ή να αυξήσει τις ικανότητες. Αυτό το κοστούμι βυθίζει τον χρήστη στην πραγματικότητα του παιχνιδιού: αλλάζει τη θερμοκρασία, προσομοιώνει το χτύπημα των κελυφών, επαφή με το έδαφος και εμπόδια.

NASA X1

NASA X1

Κοστούμια σχεδιασμένη από τον Βόρειο Ατλαντικό Διαστημικό Οργανισμό για αστροναύτες. Απαιτείται εργασία με βαριά φορτία σε μηδενικό βάρος..

Η συσκευή διαθέτει τέσσερις κινήσεις στα γόνατα και τους γοφούς και έξι αρθρώσεις. Οι προγραμματιστές σχεδιάζουν να προσθέσουν περισσότερα. Το κοστούμι είναι κατάλληλο για εργασία στο ISS και υποστήριξη μυϊκού τόνου σε μηδενική βαρύτητα – στέλνει δεδομένα για αστροναύτες σε γιατρούς στη Γη.

Πού να αγοράσετε ένα εξωσκελετό και πόσο κοστίζει


Η τιμή των υλικών καθιστά τους εξωσκελετούς ακριβούς. Για παράδειγμα, ρωσικά ExoAthlet Κοστίζει περισσότερα από 1 εκατομμύριο ρούβλια. Τα κοστούμια ξένων κατασκευών είναι πολύ πιο ακριβά. Για παράδειγμα, REX P – 9,5 εκατομμύρια ρούβλια.

Εμφανίζονται σταδιακά κατασκευαστές με χαμηλότερες τιμές. Έτσι, η Cyberdyne παράγει HAL για τα χέρια, τα πόδια και ολόκληρο το σώμα, το οποίο μπορεί να αγοραστεί από 4.200 $.

Είναι καλύτερο να μάθετε την τιμή των συσκευών στους ιστότοπους των κατασκευαστών, αλλά αυτοί οι πόροι είναι επίσης κατάλληλοι για γενικές πληροφορίες:

  • Τιου
  • AliExpress
  • RoboTrends
Παρόμοια άρθρα
Βαθμολογήστε το άρθρο
( No ratings yet )
Κοινοποίηση σε φίλους
Συμβουλές για οποιοδήποτε θέμα από ειδικούς
Πρόσθεσε ένα σχόλιο

Κάνοντας κλικ στο κουμπί "Υποβολή σχολίου", αποδέχομαι την επεξεργασία προσωπικών δεδομένων και αποδέχομαι την πολιτική απορρήτου