Самодельный экзоскелет: зачем он нужен строителям и как его сделать

Оглавление

2020

На Лебединском ГОКе испытали промышленные экзоскелеты

4 декабря 2020 года компания «Металлоинвест» сообщила TAdviser о том, что на входящем в неё Лебединском горно-обогатительном комбинате прошли испытания промышленных экзоскелетов разработки Юго-Западного государственного университета города Курска. Проект реализуется совместно со специалистами Лаборатории инноваций Металлоинвеста. Подробнее здесь.

В России представлен экзоскелет, снимающий 50% нагрузки с мышц

28 сентября 2020 года был представлен экзоскелет «Экзостул», предназначенный для облегчения физических нагрузок. Устройство разработала входящая в «Ростех» компания «Ростех — Доверенные Платформы Робототехнические Комплексы». Подробнее здесь.

Анонс экзоскелета ReStore для реабилитации после инсульта

В середине сентября 2020 года ReWalk Robotics представила новый мягкий экзокостюм ReStore для реабилитации пациентов после инсульта. Экзокостюм помогает ослабевшим мышцам пациента во время движения и тем самым облегчает выполнение повседневных задач. При этом мягкий костюм ощущается почти как предмет одежды, прикладывает дополнительную силу мягко и равномерно и помогает естественному движению мышц, а не заменяет его. Подробнее здесь.

Российские экзоскелеты для медицинской реабилитации выходят на рынок ЕС

21 августа 2020 года компания «Экзоатлет» сообщила о выводе своих экзоскелетов на европейский рынок. Модель ExoAtlet получила знак CE Mark и теперь может использоваться в медицинской практике стран ЕС. Подробнее здесь.

Анонс экзоскелета от German Bionic с подключением к IoT

В середине июля 2020 года немецкая компания Bionic выпустила лёгкий экзоскелет с подключением к интернету вещей. Модель Cray X 4-го поколения оснащена легкой рамой из углеродного волокна и призвана защищать рабочих от травм, утверждает производитель. Подробнее здесь.

Создан голеностопный экзоскелет, который облегчает бег на 15%

В конце марта 2020 года инженеры Стэнфордского университета представили голеностопный экзоскелет, который облегчает бег на 15%. Свою технологию они предоставили реабилитационным центрам, помогая людям с нарушением движения ног. Подробнее здесь.

«Норникель» анонсировал выпуск интеллектуальной версии экзоскелета

5 марта 2020 года стало известно, что разработка экзоскелетов, которую ведет Цифровая лаборатория «Норникеля» в партнерстве с Юго-Западным государственным университетом (ЮЗГУ, г. Курск), вошла в финальную стадию. «Норникель» приступает к выпуску предсерийного образца с элементами интеллектуализации. Подробнее здесь.

Как сделать экзоскелет своими руками: Джеймс Hacksmith Хобсон

Первым и пока единственным человеком, сумевшим сконструировать экзоскелет во внелабораторных условиях, является канадский инженер Джеймс Хобсон. Изобретатель собрал устройство, которое позволяет ему свободно поднимать в воздух 78-килограммовые шлакоблоки. Работает его экзоскелет на пневмоцилиндрах, которые снабжает энергией компрессор, а управляется устройство при помощи пульта.

Канадец не держит в секрете свое изобретение. Как собрать экзоскелет своими руками по его примеру, вы можете узнать на сайте инженера и на его канале на «Ютуб». Однако учтите, что тяжесть веса, поднимаемого таким экзоскелетом, ложится исключительно на позвоночник оператора.

LAND WALKER

На самой экстремальной стороне революции мехов находится «Ленд уокер» компании SakakibaraKikai — двуногий экзоскелет высотой 3,4 м и весом в 1000 кг. Его дизайн повторяет внешний вид боевых мехов из популярной научной фантастики, таких как вездеход AT-ST из серии фильмов «Звездные войны». «Ленд уокер» — первый в мире механизм такого типа, способный передвигаться на двух ногах под управлением усидчивого пилота-человека.

«Ленд уокер» попрежнему находится в разработке, но обла дает
большим потенциалом

«Ленд уокер» оснащен четырехтактным двигателем объемом 250 см3 , позволяющим меху передвигаться со скоростью 1,5 км/ч, и оборудован автоматическим пулеметом, стреляющим резиновыми шариками. К сожалению, стоимость «Ленд уокера» в настоящее время очень высока — экземпляр можно приобрести за 36 млн иен (примерно 18 млн рублей), поэтому пройдет еще некоторое время, прежде чем каждый из нас сможет топать в таком костюме на работу.

Производительность текущей модели «Ленд уокера» оставляет желать лучшего, но при соответствующем финансировании разработки, такая машина в будущем может пригодиться правоохранительным органам. С его устрашающим внешним видом и, при соответствующем вооружении, боевыми возможностями, «Ленд уокер» сможет остановить преступника на любом гражданском транспортном средстве.

Знакомство с модельной линейкой

В недавно опубликованном видео представлено три типоразмера устройств:

  • первая модель Assist Suit компании Panasonic предназначена для работников производственных предприятий и складов. Ее легко отличить по зеленовато-фиолетовому вспомогательному панцирю. Он разгружает поясничную область почти на 15 кг. Устройство может работать без перезарядки на протяжении восьмичасовой смены;
  • вторая модификация названа «Ниндзя» и имеет марку PLN-01. Она предназначена для курьеров, бегунов и других людей, которым необходимо много передвигаться. Подошвы оборудованы датчиками движения, а в области талии установлено два мотора, облегчающих передвижение;
  • третий тип устройства Power Loader создан специально для строителей и спасателей. Он имеет некоторое сходство с экзоскелетом P-5000 Power Loader, который был показан в известном фантастическом фильме «Чужой».

Устройства от компании Panasonic не являются объектами фантастики, так как они уже серийно выпускаются.

«Надеваемый робот» является не дешевым устройством – его стоимость составляет порядка восьми тысяч долларов. Ориентировочные объемы продаж достигнут порядка тысячи устройств ежегодно. В ближайших планах выпуск нового поколения экзоскелетов, грузоподъемность которых достигнет 80 кг.

Благодаря новому устройству, труд людей станет намного легче и позволит изменить целые отрасли. Несомненно, за экзоскелетами большое будущее!

HAL

Одна из самых полезных разработок в области расширения возможностей человека — это гибридная вспомогательная конечность, сконструированная корпорацией Cyberdyne Inc. и имеющая кодовое название HAL. Это первая в мире кибернетическая роботизированная система для поддержки и усиления ног человека, позволяющая инвалидам самостоятельно передвигаться.

Экзоскелет крепится к нижней части спины и ногам пациента и работает в несколько этапов. Сначала пациент задумывается о движении, которое хочет совершить, например, о ходьбе. Мозг пациента посылает к мышцам нервные импульсы, необходимые для осуществления движения. Парализованный человек обычно не может корректно принимать эти нервные сигналы в мышцах конечностей, но при подключении HAL такая возможность появляется. Она умеет считывать слабые вторичные биоэлектрические импульсы (потенциалы), возникающие при передаче сигналов от мозга к мышцам, с поверхности кожи человека. При обнаружении этих сигналов HAL интерпретирует движение, о котором подумал пациент, и выполняет его, что позволяет человеку двигаться.

Самое интересное в том, что HAL может потенциально помочь парализованным людям двигаться без экзоскелета. Это достигается потому, что при каждом использовании HAL мозг пациента получает позитивную биологическую обратную связь от нижних конечностей о том, что желаемое движение было выполнено успешно. Но пройдет еще немало времени, прежде чем улучшенные версии HAL смогут обучать инвалидов двигаться без посторонней помощи.

HULC

Экзоскелет HAL корпорации Cyberdyne Inc. помогает парализованным снова начать ходить, а костюм HULC, разработанный компанией Lockheed Martin, превращает здоровых солдат в механизированных воинов, увеличивая их силу, скорость и выносливость до непревзойденного уровня.

Выбравшись за пределы комиксов и фильмов, таких как «Бросок кобры», экзоскелеты теперь помогают солдатам в полевых условиях

Гидравлический экзоскелет HULC помогает солдатам выдерживать сверхчеловеческие нагрузки, позволяя нести до 90 кг груза по пересеченной местности в течение нескольких часов без перерыва, сохраняя при этом максимальную мобильность. Это достигается путем увеличения возможностей солдата с помощью активных титановых ног и экзоскелета, управляемого компьютером и оборудованного встроенным источником питания. Этот механизм переносит вес груза на землю, обеспечивая при этом солдата силами для продолжительного, быстрого перемещения в области военных действий.

Благодаря усовершенствованной композитной конструкции и специальным материалам, HULC защищает своих пользователей от повреждений опорно-двигательного аппарата, вызываемых переносом тяжелых грузов. В действительности, если учесть, что HULC может также повысить эффективность обмена веществ человека, уменьшить потребление кислорода и снизить вероятность утомления, сложно представить будущее вооруженных столкновений без подобных механизированных воинов.

Самые впечатляющие экзоскелеты современности

Собрать такие экзоскелеты своими руками дома в ближайшее время, конечно, не получится, однако познакомиться с ними стоит:

  • DM (Dream machine). Это полностью автоматический гидравлический экзоскелет, который управляется голосом своего оператора. Устройство весит 21 кг и способно выдерживать человека весом до центнера. Пока что используется для реабилитации пациентов, которые не могут ходить вследствие заболеваний ЦНС или иных нейромышечных болезней. Примерная стоимость — 7 млн рублей.
  • Ekso GT. Миссия этого экзоскелета та же, что и у предыдущего — он помогает людям с патологиями моторных функций ног. Характеристики схожи с предыдущим, цена — 7,5 млн рублей.
  • ReWalk. Призван вновь подарить движение людям с параличом нижних конечностей. Весит устройство 25 кг и способно работать без подзарядки 3 часа. Экзоскелет доступен в Европе и США в сумме, эквивалентной 3,5 млн рублей.
  • REX. Сегодня это устройство можно купить и в России за 9 млн рублей. Экзоскелет дарит людям с параличом ног не только самостоятельную ходьбу, но и возможность встать/сесть, повернуться, пойти «лунной походкой», спуститься по лестнице и т.д. REX управляется джойстиком, способен функционировать без подзарядки весь день.
  • HAL (Hybrid Assistive Limb). Существует в двух вариантах — для рук и для рук/ног/торса. Данное изобретение позволяет оператору поднять вес в 5 раз тяжелее предельного для человека. Также применяется для реабилитации парализованных людей. Весит этот экзоскелет всего 12 кг, а его зарядки хватает на 1,0-1,5 ч.

История экзоскелета

Первым в истории устройством, которое можно классифицировать как экзоскелет, можно назвать изобретение русского умельца Николая Янга
. В 1890 году он представил конструкцию, состоящую из мешков со сжатым газом и позволявшее облегчить передвижение. По понятным причинам, первый экзоскелет был крайне примитивен.

Очередной шаг в вопросе разработки экзоскелетов был сделан американским изобретателем Лэсли Келли
в 1917 году. Конструкция, получившая название pedomotor
, использовала энергию пара.

Первый экзоскелет, в современном понимании этого слова, был разработан в 1960 году компанией General
Electric
для нужд вооруженных сил США. Устройство под названием Hardiman
позволяло поднимать вес до 110 килограмм, используя при этом усилие, сопоставимое с поднятием человеком веса в 4,5 кг. Конструкция экзоскелета включала гидравлические механизмы и электроэнергию, как источник для работы. Тем не менее, Hardiman обладал и рядом существенных недостатков: большой собственный вес (порядка 680 кг.); низкая скорость работы; низкий уровень контроля за манипуляциями. Следует отметить, что данное устройство никогда не испытывалось с человеком внутри, из-за большого риска для жизни и здоровья испытателя.

В 1969 году в Югославии был разработан первый, шагающий экзоскелет на пневматическом приводе.

Экзоскелет от DARPA
(Фото: en.Wikipedia.org)

Куда большего успеха добился Монти Рид
, работая в проекте DARPA
. Рид получил травму в результате неудачного прыжка с парашютом. Находясь в больнице, на восстановлении, он читал книгу Роберта Хайнлайна
«Звездный десант

». В ней экзоскелет престает как ключевое обмундирование солдата. Книга вдохновила Рида, и в 1986 году миру был представлен LifeSUIT
, созданный в рамках проекта Pitman
. Разработки в этом направлении продолжились. Одной из последних модификаций стал экзоскелет LifeSUIT 14, способный преодолевать расстояние в 1 милю на полной зарядке и поднимать оператору вес до 92 кг.

В январе 2007 года стало известно о том, что Минобороны США (Пентагон) разместило заказ и предоставило средства Университету штата Техас на предмет создания нового класса экзоскелетов военного назначения. В рамках проекта, помимо прочего, планировалось исследовать искусственные электроактивные полимеры, призванные увеличить коэффициент прочности, снизить вес конструкции и повысить эффективность передвижения. В результате разработчики добились существенных успехов! Были на основе капроновой нити и лески. «Полимерные мышцы» из США превышают возможности человеческих мышц в 100 раз! При этом их цена составляет всего 5$ за килограмм, в то время, как мышцы для экзоскелета сделанные из сплавов титан и никеля стоят не менее 3 000$ за 1 кг.

С конца 2013 года активные исследования в вопросе экзоскелетов ведутся и в России. Проект, получивший название ExoAtlet предполагает своей целью создание механизма, предназначенного для медицинских целей.

Экзоскелеты будущего

Индустрия растёт: аппараты уменьшаются в размерах, функции становятся шире. Появляются модели не только для медицины, промышленности или армии:

ARAIG

Экзоскелет-контроллер для геймеров. Он создан не для переноса грузов или повышения способностей. Этот костюм погружает пользователя в игровую реальность: меняет температуру, имитирует попадание снарядов, контакт с землёй и препятствиями.

NASA X1

Костюм, разработанный Североатлантическим Космическим Агентством для космонавтов. Он нужен для работы с большими тяжестями в условиях невесомости.

У аппарата четыре привода на коленях и бёдрах и шесть сочленений. Разработчики планируют добавить ещё. Костюм подходит для работы на МКС и поддержки мышечного тонуса в невесомости – он отправляет данные о космонавтах медикам на Землю.

Руки для рабочих

И на этом рынке — экзоскелетов, которые здоровому человеку помогают разгрузить позвоночник, — уже работают российские компании. В этом марте хирург Областной клинической больнице № 2 Ростова-на-Дону провел 12-часовую операцию в поддерживающем экзоскелете ExoChair. Его создал стартап-резидент «Сколково» «Полезные роботы» (созданный сотрудниками института им. М.В. Келдыша) вместе с конструкторским бюро «Карфидов Лаб» при поддержке Лаборатории робототехники Сбербанка. Перед этим экзоскелет испытали в Сбербанке на пересчете монет и в «Бакулин Моторс Групп» на монтаже шасси автобусов.

Протестированный в ростовской больнице экзоскелет предсерийный. Зарегистрировать его как готовый продукт в нашей стране невозможно. «Сертификация подобных устройств пока в России не предусмотрена, хотя Сбербанк планирует вести совместную работу с рядом государственных, научных и исследовательских организаций, заинтересованных во внедрении индивидуальных средств защиты трудящихся, к которым относятся и экзоскелеты», — пояснили в Лаборатории робототехники.

О4

Фото: РИА Новости/Владимир Астапкович

В «Карфидов Лаб» уверены, что экзоскелеты зарубежных производителей уступают их разработке. Так, у немецкой Chairless Chair (Noonee) меньше глубина посадки, нет адаптивной системы управления, сбора и анализа данных об операторе. В американской LegX (SuitX) главное отличие в приводной схеме и системе управления. К тому же ExoChair дешевле западных конкурентов. Его средняя стоимость оценивается в 150 тыс. рублей. Сhairless Chair продается почти за €4 тыс. (около 280 тыс. рублей), LegX, – за $6 тыс. (около 380 тыс. рублей).

Самый близкий аналог для поддержки хирурга разработан в Японии, однако на сегодняшний день разработчик не предлагает аппарат к продаже.

Еще один российский промышленный экзоскелет создали «Норникель» и курский Юго-Западный университет. Его уже испытали на погрузке-разгрузке и монтаже металлоконструкций массой до 60 кг и при работе ручным инструментом весом до 15 кг. Экзоскелет снимает нагрузку с поясничного отдела и разгружает руки. Конструкция надевается поверх спецодежды и крепится на тело человека специальными ремнями. «Норникель» планирует запустить промышленное производство аппаратов в ближайшие два года.

О3

Военный экзоскелет «ГБ Инжиниринг»

Фото: РИА Новости/Илья Питалев

Но самая интересная разработка в этой сфере принадлежит «ГБ Инжиниринг». Предприятие обещало поставить свой экзоскелет на вооружение российских инженерных войск до конца этого года. Это рычажно-шарнирное механическое устройство, повторяющее спинные, ножные и тазовые сочленения человека. Оно защищает суставы и позвоночник, разгружает опорно-двигательный аппарат при переноске тяжелых грузов, снижая усталость мышц.

В 2018 году экзоскелет испытывали военные инженеры в Сирии. «Один офицер в экзоскелете девять часов таскал на себе 35-килограммовый пульт управления робототехническим комплексом разминирования «Уран-6» и почти не устал. Подвижность полная: можно нагибаться, поворачиваться, ходить быстрым шагом и даже бегать. Экзоскелет совершенно спокойно надевается как на форму, так и на бронежилет с разгрузкой. Подгоняется по росту один раз и больше не требует обслуживания и настройки. Не засоряется, не промокает, прощает ошибки. Он «дуракоустойчив», — рассказывал генеральный директор АО «ГБ Инжиниринг» Сергей Смаглюк, добавив, что по госпрограмме вооружений до 2027 года армия получит сотни комплектов.

ENRYU

Большой, управляемый человеком робот, предназначенный для использования в условиях чрезвычайных ситуаций, T-52 Enryu (в переводе с японского «T-52 Спасательный дракон») — один из элементов спасательной операции. Высотой 3,45 и шириной 2,4 м, он оборудован семью 6,8-мегапиксельными CCD-видеокамерами и способен поднимать объекты весом до одной тонны с помощью гидравлических манипуляторов. Т-52, пожалуй, — самый совершенный мех для оказания помощи во время стихийных бедствий, проникновения в опасные районы и выдерживания условий, смертельных для человека.

Мех был построен для проведения тяжелых работ в районах бедствия японской компанией TMSUK в партнерстве с Киотским университетом и Национальным научно-исследовательским институтом Японии по пожарам и катастрофам. T-52 может управляться либо пилотом из бронированной кабины, либо дистанционно со специального пульта, при этом оператор получает контекстуальную информацию через несколько ЖК-дисплеев.

Машина специализируется на подъеме больших и тяжелых предметов, а это означает, что она может помочь людям, выжившим в землетрясениях и находящимся под обломками зданий.

Пока «Спасательный дракон» все еще на стадии разработки, но уже прошел ряд эксплуатационных испытаний и недавно был протестирован в реальных условиях во время катастрофы на АЭС Фукусима-1 в 2011 году, патрулируя область и перенося крупные радиоактивные обломки.

Экзоскелет: знакомство

Сегодня вы вполне можете приобрести себе экзоскелет — подобную продукцию выпускает Ekso Bionics и Hybrid Assistive Limb (Япония), Indego (США), ReWalk (Израиль). Но только если у вас есть лишние 75-120 тысяч евро. В России же пока производятся только медицинские экзоскелеты. Их проектирует и выпускает компания «Экзоатлет».

Первый экзоскелет своими руками изготовили ученые корпораций General Electric и United States Military еще в шестидесятых годах прошлого века. Он назывался Hardiman и мог свободно поднять в воздух груз, предельно равный 110 кг. Надевший же это устройство человек в процессе испытывал нагрузку, как при поднятии 4,5 кг! Только вот сам Hardiman при этом весил все 680 кг. Оттого он и не пользовался большим спросом.

Все экзоскелеты подразделяются на три типа:

  • полностью роботизированные;

  • для рук;

  • для ног.

Современные робокостюмы весят от 5 до 30 и выше кг. Они бывают как активными, так и пассивными (работающими только по команде оператора). По предназначению экзоскелеты делятся на военные, медицинские, промышленные и космические. Рассмотрим самые замечательные из них.

Зачем нужен экзоскелет?

Механизм, способный облегчить пердвижение человека и повысить его физическую силу сулит большими перспективами!

На сегодняшний день эксперты выделяют 3 основные сферы, где экзоскелет будет очень востребован.

  1. В первую очередь это – военная индустрия
    ! Собственно именно здесь экзоскелеты и получили свой изначальный толчок к развитию и прогрессу. Конструкция поможет солдату переносить больший вес (в том числе оружие) и защитит его слоем брони.
  2. Большую пользу экзоскелеты могут принести и в медицинском сегменте
    . Они облегчат жизнь и помогут с передвижением людям с поврежденным опорно-двигательным аппаратом.
  3. Третьим направлением, где экзоскелеты будут востребованы, является использование подобных конструкций для работы
    . Например, в строительстве или погрузочно-разгрузочных работах.

Таким образом, можно констатировать, что экзоскелет – агрегат будущего
! Если у вас есть пара-тройка миллионов долларов, вероятно Вам стоит задуматься о инвестировании именно в этот сектор народного хозяйства.

Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter

История создания экзоскелетов

В середине 20 века велась разработка экзоскелетов сразу в нескольких странах одновременно. Одними из первых, кто добился в этом успеха стала компания General Electric из Америке, а устройство получило название Hardiman. Конструкция была чрезвычайно объемной, громоздкой и охватывало все тело. Основное назначение Хардимана – помогать пользователю поднимать и переносить большие тяжести.

Принимая во внимание то, как устроен экзоскелет от Дженерал Электрик примерно в тоже время (60-70-е года 20 века) были разработаны экзоскелеты медицинского назначения: в институте Михайло Пупина в Сербии и в Университете Висконсин-Мэдисон в США. Однако в серийное производство технология была запущена только в начале двухтысячных и одной из первых моделей, помогающей восстанавливать двигательные функции человека был Lokomat

Промышленные экзоскелеты

H-Lex

Аппарат для подъёма тяжестей от Hyundai. Он подходит для маломобильных людей, но неудобен из-за больших габаритов. Поэтому основной упор сделан на работу в промышленности. Там, где приходится поднимать до 60 кг.

Chairless Chair

Этот экзостул для тех, кто работает на ногах. Он снимает напряжение в мышцах, когда нужно долго находиться в полуприседе, сидеть на корточках или стоять. Удобно для работы в цеху, на упаковочной линии, кухне, парикмахерской. Аппарат гибкий и подвижный.

Exosuit

Разработка для водолазов, которая помогает выдержать давление воды и низкую температуру на глубине 300 метров. По сути, это усиленный водолазный костюм весом в 240 кг с четырьмя двигателями.

MS-02 PowerLoader

Роботизированный костюм для многих задач. Разработчики предлагают использовать его в спасательных операциях, где нужно поднимать объекты массой до 100 кг.

В системе есть несколько манипуляторов, а в подошвах «ног» расположены датчики. Они анализируют нагрузку на человека в шести векторах и рассчитывают, сколько машинных усилий нужно приложить для помощи.

MAX SuitX

Экзоскелет для грузчиков. Конструкция дублирует опорно-двигательный аппарат, убирая с него часть нагрузки. Она постоянно висит на человеке в деактивированном состоянии, но автоматически распознаёт момент начала работы и включается.

Assist Suit AWN-03

Силовой экзоскелет от Panasonic для складских рабочих. Он закрепляется на плечах, бёдрах и пояснице. Основная задача – убирать нагрузку с позвоночника и мышц спины во время переноса тяжестей.

2019

  • В январе 2019 года «Северсталь» приобрела 30 экзоскелетов X-soft у Exorise.
  • Экзоскелеты применяют ПАО Сбербанк и «Волгабас Робо Лаб».
  • Формируется спрос в медицине: в 2019 году в г. Ростове-на-Дону и Волгограде врачи протестировали экзоскелеты при проведении длительных хирургических операций.

Представлен коммерческий экзоскелет, увеличивающий силу человека в 20 раз

В декабре 2019 года был представлен экзоскелет Guardian XO, разработанный компанией Sarcos Robotics и увеличивающий силу человека в 20 раз. Подробнее здесь.

Экзоскелеты Panasonic будут использоваться на Олимпиаде в Токио

В конце сентября 2019 года Panasonic объявила о сотрудничестве с Всемирной федерацией пара пауэрлифтинга (WPPO), в рамках которого экзоскелеты японской компании будут использоваться на Паралимпийских играх в Токио на соревнованиях по пауэрлифтингу среди атлетов с поражением опорно-двигательного аппарата. Подробнее здесь.

Hyundai представила экзоскелет, облегчающий ремонт автомобилей

В начале сентября 2019 года Hyundai Motor представила экзоскелет, который облегчает работу, когда приходится долго держать руки поднятыми над головой. В такой позе часто работают сотрудники автомобильных сервисных центров. Подробнее здесь.

Представлен первый в мире экзоскелет, облегчающий ходьбу и бег

В августе 2019 года инженеры Гарвардского университета представили, как они утверждают, первый в мире экзоскелет, который облегчает ходьбу и бег. Причем речь идет об автономной системе, которой не нужны внешние устройства. Подробнее здесь.

Как сделать экзоскелет своими руками: Джеймс Hacksmith Хобсон

Первым и пока единственным человеком, сумевшим сконструировать экзоскелет во внелабораторных условиях, является канадский инженер Джеймс Хобсон. Изобретатель собрал устройство, которое позволяет ему свободно поднимать в воздух 78-килограммовые шлакоблоки. Работает его экзоскелет на пневмоцилиндрах, которые снабжает энергией компрессор, а управляется устройство при помощи пульта.

Канадец не держит в секрете свое изобретение. Как собрать экзоскелет своими руками по его примеру, вы можете узнать на сайте инженера и на его канале на «Ютуб». Однако учтите, что тяжесть веса, поднимаемого таким экзоскелетом, ложится исключительно на позвоночник оператора.

Как правильно использовать самодельный экзоскелет

В принципе, понятно, что устройство действительно упрощает работу специалиста. Особенно, если ему приходится работать с постоянно поднятыми руками. Однако создатель самодельной разработки советует не увлекаться ею. Чтобы не лишать тело необходимой физической нагрузки. Хотя бы треть всей работы следует выполнять, не применяя экзоскелет. В принципе, с такой рекомендацией, по-моему, стоит согласиться.

Готовую самоделку вы можете увидеть в следующем видеоролике. Более того, вы найдете здесь и более подробную информацию на этот счет.

Если вы хотите найти подробную информацию о тонкостях изготовления самодельного устройства, то сделать это довольно просто. Для этого достаточно только в поисковик ввести поисковый запрос «самодельный экзоскелет». И вы получите огромное количество ссылок на эту тему. И целую кучу полезных сведений.

Классификация:

По типу источника энергии и принципу работы привода робокостюмы бывают активные (использующие дополнительные двигатели) и пассивные (работающие благодаря усилиям оператора). По локализации подразделяются: для верхних конечностей, для нижних конечностей и на полноценный роботизированный-костюм.

Диапазон цен на подобные гаджеты улучшающие возможности человеческого тела варьируется от 1000 до более 50000 $. В зависимости от области применения различают: медицинский, военный, космический и промышленные. Весовая категория устройств от 5 и свыше 30 кг. Мобильные и стационарные бывают простого, двойного назначения и с расширенными функциями.
Области применения

Исторически так сложилось, что любое изобретение сначала находит применение в военных целях, и только потом — в мирных. Роботизированная броня не исключение и все началось именно с военных заказов. Нужно было создать броню, которая совместила бы в себе огневую мощь и бронирование танка, скорость и подвижность человека, и в разы увеличивающая его силу. Парочка обученных солдат-экзоскелетов могут запросто заменить профессиональный спецназ.

Эти устройства полезны и при угрозе радиационной опасности, при покорении глубин океана, разборе завалов после землетрясения и в строительстве.
Роботизированные костюмы – это настоящий прорыв и в медицине. Пациенты, после травм позвоночника и конечностей, могут использовать возможности экзоскелета для улучшения качества жизни. Он даст возможность людям ходить, сидеть, стоять и даже подниматься по лестнице.

Различные модификации можно встретить и в научно-фантастических фильмах, литературе, комиксах, анимации, видеоиграх.

История подъема мéхов

Развитие робототехнических технологий

  • 1961 г. Компания Jered Industries разрабатывает Beetle — огромного меха на гусеничном ходу весом 77 тонн. Пилот защищен стальной обшивкой.
  • 1968 г. Компания General Electric разрабатывает первую кибернетическую шагающую машину, пилотируемого меха с гидравлическими руками и ногами.
  • 1989 г. В лабораториях Массачусетского технологического института разработано маленькое робототехническое насекомое Ghenghis, способное двигаться по пересеченной местности, сохраняя равновесие.
  • 1993 г. Компания Honda представила своего первого человекоподобного робота, P1, который может ходить на двух ногах. В настоящее время этот проект развился в гуманоида «Асимо».
  • 2000 г. Управление перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA) запустило программу разработки экзоскелета, пригодного для использования в военных целях. Выбор остановился на модели Sarcos XOS.
  • 2004 г. Компания Tmsuk и Киотский университет разработали T-52 Enryu — одного из первых спасательных роботов для использования японскими аварийными службами.
  • 2006 г. Японский производитель техники Sakakibara-Kikai разрабатывает первого полноценного двуногого меха. Огромная машина в высоту составляет 3,4 м.
  • 2009 г. Компания Lockheed Martin демонстрирует универсальное транспортировочное устройство для человека (HULC) — экзоскелет, специально предназначенный для ношения американскими солдатами.
  • 2011 г. Компания Rex Bionics выпускает экзоскелет Rex — устройство, состоящее из пары роботизированных ног, которое может помочь парализованным людям вставать и ходить.
  • 2013 г. Компания Honda проводит в Чилийском реабилитационном институте испытания своего устройства Walking Assist. Цель разработки — помочь людям, перенесшим инсульт, снова начать ходить.

Экзоскелет: знакомство

Сегодня вы вполне можете приобрести себе экзоскелет — подобную продукцию выпускает Ekso Bionics и Hybrid Assistive Limb (Япония), Indego (США), ReWalk (Израиль). Но только если у вас есть лишние 75-120 тысяч евро. В России же пока производятся только медицинские экзоскелеты. Их проектирует и выпускает компания «Экзоатлет».

Первый экзоскелет своими руками изготовили ученые корпораций General Electric и United States Military еще в шестидесятых годах прошлого века. Он назывался Hardiman и мог свободно поднять в воздух груз, предельно равный 110 кг. Надевший же это устройство человек в процессе испытывал нагрузку, как при поднятии 4,5 кг! Только вот сам Hardiman при этом весил все 680 кг. Оттого он и не пользовался большим спросом.

Все экзоскелеты подразделяются на три типа:

полностью роботизированные;

для ног.

Современные робокостюмы весят от 5 до 30 и выше кг. Они бывают как активными, так и пассивными (работающими только по команде оператора). По предназначению экзоскелеты делятся на военные, медицинские, промышленные и космические. Рассмотрим самые замечательные из них.