Eksoskelets ir ārējs rāmis, kas ļauj cilvēkam veikt patiesi fantastiskas darbības: celt svarus, lidot, skriet lielā ātrumā, veikt milzu lēcienus utt. Un, ja jūs domājat, ka šādas ierīces ir tikai "Dzelzs vīra" vai "Avatāra" galvenajiem varoņiem, tad jūs dziļi maldāties. Tie ir bijuši cilvēcei pieejami kopš 60. gadiem. pagājušajā gadsimtā; turklāt jūs varat uzzināt, kā ar savām rokām salikt eksoskeletu! Tomēr vispirms vispirms.
Eksoskelets: ievads
Šodien varat viegli iegādāties sev eksoskeletu - līdzīgus produktus ražo Ekso Bionics un Hybrid Assistive Limb (Japāna), Indego (ASV), ReWalk (Izraēla). Bet tikai tad, ja tev ir lieki 75-120 tūkstoši eiro. Krievijā līdz šim ražo tikai medicīniskos eksoskeletus. Tos izstrādā un ražo uzņēmums Exoathlet.
Pirmo eksoskeletu izgatavoja korporāciju General Electric un United States Military zinātnieki pagājušā gadsimta sešdesmitajos gados. To sauca par Hardimanu un varēja brīvi pacelt gaisā 110 kg smagu kravu. Persona, kas šajā procesā uzlika šo ierīci, piedzīvoja slodzi, kāpaceļot 4,5 kg! Tikai tagad pats Hardimens svēra visus 680 kg. Tāpēc viņš nebija ļoti pieprasīts.
Visi eksoskeleti ir sadalīti trīs veidos:
- pilnībā robotizēts;
- rokām;
- kājām.
Mūsdienu robotu tērpi sver no 5 līdz 30 kg un vairāk. Tie ir gan aktīvi, gan pasīvi (strādā tikai pēc operatora komandas). Atbilstoši to mērķim eksoskeletus iedala militārajos, medicīniskajos, rūpnieciskajos un kosmosā. Apsveriet brīnišķīgākos no tiem.
Mūsu laika iespaidīgākie eksoskeleti
Šādu eksoskeletu montāža ar savām rokām tuvākajā laikā mājās, protams, nedarbosies, taču ir vērts ar tiem iepazīties:
- DM (Sapņu mašīna). Tas ir pilnībā automātisks hidrauliskais eksoskelets, ko vada tā operatora balss. Ierīce sver 21 kg un spēj izturēt cilvēku, kas sver līdz centneram. Līdz šim to izmanto to pacientu rehabilitācijai, kuri nevar staigāt centrālās nervu sistēmas slimību vai citu neiromuskulāru slimību dēļ. Aptuvenās izmaksas - 7 miljoni rubļu.
- Ekso GT. Šī eksoskeleta misija ir tāda pati kā iepriekšējā - tas palīdz cilvēkiem ar kāju motorisko funkciju patoloģijām. Raksturlielumi ir līdzīgi iepriekšējam, cena ir 7,5 miljoni rubļu.
- ReWalk. Tas ir paredzēts, lai nodrošinātu kustību cilvēkiem ar apakšējo ekstremitāšu paralīzi. Ierīce sver 25 kg un spēj darboties bez uzlādēšanas 3 stundas. Eksoskelets ir pieejams Eiropā un ASV par līdzvērtīgu 3,5 miljoniemrubļi.
- REX. Šodien šo ierīci var iegādāties Krievijā par 9 miljoniem rubļu. Eksoskelets cilvēkiem ar kāju paralīzi sniedz ne tikai patstāvīgu staigāšanu, bet arī iespēju stāvēt/apsēsties, apgriezties, staigāt pa mēness, nokāpt pa kāpnēm utt. REX tiek kontrolēts ar kursorsviru un var darboties visu dienu bez uzlādēšanas.
- HAL (Hybrid Assistive Limb). Ir divas versijas - rokām un rokām / kājām / rumpim. Šis izgudrojums ļauj operatoram pacelt svaru, kas ir 5 reizes smagāks par cilvēka limitu. To lieto arī paralizētu cilvēku rehabilitācijai. Šis eksoskelets sver tikai 12 kg, un ar tā uzlādi pietiek 1,0–1,5 stundām.
Kā izgatavot eksoskeletu ar savām rokām: Džeimss Haksmits Hobsons
Pirmais un līdz šim vienīgais cilvēks, kuram ir izdevies izveidot eksoskeletu nelaboratorijas apstākļos, ir kanādiešu inženieris Džeimss Hobsons. Izgudrotājs samontēja ierīci, kas ļauj viņam brīvi pacelt gaisā 78 kilogramus smagus plēnes blokus. Viņa eksoskelets darbojas uz pneimatiskajiem cilindriem, kurus ar enerģiju piegādā kompresors, un ierīce tiek vadīta, izmantojot tālvadības pulti.
Kanādietis savu izgudrojumu netur noslēpumā. Jūs varat uzzināt, kā ar savām rokām salikt eksoskeletu, sekojot viņa piemēram, inženiera vietnē un viņa YouTube kanālā. Tomēr, lūdzu, ņemiet vērā, ka svars, ko paceļ šāds eksoskelets, balstās tikai uz operatora mugurkaulu.
DIY eksoskelets:diagrammas paraugs
Nav detalizētu instrukciju, kas ļautu ērti salikt eksoskeletu mājās. Tomēr ir skaidrs, ka tam būs nepieciešams:
- rāmis, ko raksturo izturība un mobilitāte;
- hidrauliskie virzuļi;
- spiediena kameras;
- vakuuma sūkņi;
- barošanas avots;
- izturīgas caurules, kas var izturēt augstu spiedienu;
- vada datoru;
- sensori;
- programmatūra, kas ļauj nosūtīt un pārveidot informāciju no sensoriem vēlamajai vārstu darbībai.
Kā šis skaņdarbs aptuveni darbosies:
- Vienam sūknim jāpalielina spiediens sistēmā, otram tas jāsamazina.
- Vārstu darbība ir atkarīga no spiediena spiediena kamerās, kura palielināšana/samazināšanās kontrolēs sistēmu.
- Sensoru novietojums (pret ekstremitāšu kustībām): sešas - rokas, četras - mugura, trīs - kājas, divas pēdas (kopā vairāk nekā 30).
- Programmatūrai jānovērš spiediens uz sensoriem.
- Sensoru signāli ir jāsadala nosacītajos (no tiem iegūtā informācija ir noderīga, ja beznosacījuma sensors "nerunā" par spiedienu, ko tas piedzīvo) un beznosacījuma. Šo elementu nosacītību/beznosacījumu var noteikt, piemēram, ar akselerometru.
- Eksoskeleta rokas - ar trīs pirkstiem, atdalītas no operatora plaukstas locītavas - lai novērstu savainojumus un piešķirtu papildu spēku.
- Strāvas avots tiek izvēlēts pēc eksoskeleta montāžas un izmēģinājuma pārbaudes.
Robotu uzvalki, pagaidāmtikai rehabilitācijas jomā, jau sāk ienākt mūsu dzīvē. Ir izgudrotāji, kuri spēj uzbūvēt šādu ierīci ārpus laboratorijas. Pilnīgi iespējams, ka tuvākajā nākotnē jebkurš students varēs pats savām rokām salikt Stalker eksoskeletu. Jau tagad var paredzēt, ka šādas sistēmas ir nākotne.
