Et eksoskjelett er en ekstern ramme som lar en person utføre virkelig fantastiske handlinger: løfte vekter, fly, løpe i stor hastighet, gjøre gigantiske hopp, etc. Og hvis du tror at bare hovedpersonene i "Iron Man" eller "Avatar" har slike enheter, tar du dypt feil. De har vært tilgjengelige for menneskeheten siden 60-tallet. siste århundre; Dessuten kan du lære hvordan du setter sammen et eksoskjelett med egne hender! Men først ting først.
Exoskeleton: Introduction
I dag kan du enkelt kjøpe deg et eksoskjelett – lignende produkter produseres av Ekso Bionics og Hybrid Assistive Limb (Japan), Indego (USA), ReWalk (Israel). Men bare hvis du har 75-120 tusen euro ekstra. I Russland produseres det så langt bare medisinske eksoskjeletter. De er designet og produsert av Exoathlet.
Det første eksoskjelettet ble laget av forskere fra selskapene General Electric og United States Military tilbake på sekstitallet av forrige århundre. Den het Hardiman og kunne fritt løfte en last på 110 kg opp i luften. Personen som tok på denne enheten i prosessen opplevde en belastning, somved løfting av 4,5 kg! Først nå veide Hardiman selv hele 680 kg. Derfor var han ikke så etterspurt.
Alle eksoskjeletter er delt inn i tre typer:
- helt robotisert;
- for hender;
- for ben.
Moderne robotdrakter veier fra 5 til 30 kg og mer. De er både aktive og passive (fungerer kun på operatørens kommando). I henhold til deres formål er eksoskjeletter delt inn i militær, medisinsk, industriell og romfart. Tenk på den mest fantastiske av dem.
De mest imponerende eksoskjelettene i vår tid
Å sette sammen slike eksoskjeletter med egne hender hjemme i nær fremtid, vil selvfølgelig ikke fungere, men det er verdt å bli kjent med dem:
- DM (drømmemaskin). Det er et helautomatisk hydraulisk eksoskjelett som styres av stemmen til operatøren. Enheten veier 21 kg og tåler en person som veier opp til en centner. Så langt brukes den til rehabilitering av pasienter som ikke kan gå på grunn av sykdommer i sentralnervesystemet eller andre nevromuskulære sykdommer. Omtrentlig kostnad - 7 millioner rubler.
- Ekso GT. Oppdraget til dette eksoskjelettet er det samme som det forrige - det hjelper folk med patologier i benas motoriske funksjoner. Egenskapene ligner på den forrige, prisen er 7,5 millioner rubler.
- ReWalk. Den er designet for å gi bevegelse til personer med lammelse av underekstremitetene igjen. Enheten veier 25 kg og kan fungere uten lading i 3 timer. Eksoskjelettet er tilgjengelig i Europa og USA for tilsvarende 3,5 millionerrubler.
- REX. I dag kan denne enheten kjøpes i Russland for 9 millioner rubler. Eksoskjelettet gir personer med benlammelse ikke bare selvstendig gange, men også muligheten til å stå/sitte ned, snu seg, gå månevandring, gå ned trapper osv. REX er joystick-kontrollert og kan fungere hele dagen uten å lade opp.
- HAL (Hybrid Assistive Limb). Det er to versjoner - for armer og for armer / ben / torso. Denne oppfinnelsen lar operatøren løfte en vekt 5 ganger tyngre enn grensen for en person. Den brukes også til rehabilitering av lammede mennesker. Dette eksoskjelettet veier bare 12 kg, og ladningen er nok i 1,0–1,5 timer.
Hvordan lage et eksoskjelett med egne hender: James Hacksmith Hobson
Den første og så langt eneste personen som har klart å konstruere et eksoskjelett under ikke-laboratorieforhold er den kanadiske ingeniøren James Hobson. Oppfinneren satte sammen en enhet som lar ham fritt løfte 78 kilo tunge slaggblokker opp i luften. Eksoskjelettet hans fungerer på pneumatiske sylindre, som forsynes med energi fra kompressoren, og enheten styres med en fjernkontroll.
Canadian holder ikke oppfinnelsen hemmelig. Du kan finne ut hvordan du setter sammen et eksoskjelett med egne hender etter hans eksempel på ingeniørens nettsted og på YouTube-kanalen hans. Vær imidlertid oppmerksom på at vekten som løftes av et slikt eksoskjelett kun hviler på operatørens ryggrad.
DIY eksoskjelett:eksempeldiagram
Det finnes ingen detaljerte instruksjoner som lar deg enkelt sette sammen et eksoskjelett hjemme. Det er imidlertid klart at det vil trenge:
- ramme, preget av styrke og bevegelighet;
- hydrauliske stempler;
- trykkkammer;
- vakuumpumper;
- strømforsyning;
- holdbare rør som tåler høyt trykk;
- kontroll datamaskin;
- sensorer;
- programvare som lar deg sende og konvertere informasjon fra sensorer for ønsket drift av ventilene.
Hvordan denne komposisjonen omtrent vil fungere:
- En pumpe skal øke trykket i systemet, den andre skal redusere det.
- Ventilenes funksjon avhenger av trykket i trykkkamrene, hvis økning/reduksjon vil styre systemet.
- Plassering av sensorer (mot bevegelse av lemmer): seks - armer, fire - rygg, tre - ben, to føtter (mer enn 30 tot alt).
- Programvare skal forhindre press på sensorer.
- Sensorsignaler må deles inn i betinget (informasjon fra dem er nyttig hvis den ubetingede sensoren ikke "snakker" om trykket den opplever) og ubetinget. Betingelsen / ubetingetheten til disse elementene kan bestemmes, for eksempel ved hjelp av et akselerometer.
- Eksoskjeletthender - trefingrede, adskilt fra operatørens håndledd - for å forhindre skade og gi ekstra styrke.
- Strømkilden velges etter montering og prøvetesting av eksoskjelettet.
Robotdresser, så langtbare innen rehabilitering, begynner allerede å komme inn i livene våre. Det er oppfinnere som er i stand til å bygge en slik enhet utenfor laboratoriet. Det er ganske mulig at enhver student i nær fremtid vil være i stand til å sette sammen Stalker-eksoskjelettet med egne hender. Det er allerede mulig å forutsi at slike systemer er fremtiden.
