Экзоскелет



Экзоскелет в условиях боевого броскаЭкзоскелеты, подобные тем, что применялись героями фильма «Аватар» уже не являются фантастической идеей, но перешли в плоскость разработки и практической реализации. Помимо военной сферы, данные машины будут востребованы в самых разнообразных направлениях человеческой деятельности.

 

Экзоскелет представляет собой роботизированный костюм, воспроизводящий и усиливающий движения человека. Управляется экзоскелет, как правило, с помощью сервопривода, следящего за движением мышц человека и усиливающего данное движение. Однако, в настоящее время появились системы, реализующие принципы нейронного управления экзоскелетом, что является более сложным, но и более перспективным направлением.

Полный экзоскелет

Первые коммерческие экзоскелеты HAL начали продавать в Японии  в 2004 г. Данная разработка появилась благодаря усилиям ученых лаборатории Cybernics (японский уни­верситет Цукубы). Экзоскелет HAL не являлся таковым в полном смысле этого слова, — это фактически роботизированные ноги, позволяющие человеку с болезнями нижней части опорно-двигательного аппарата перемещаться со скоростью обычного пешехода, а также под­ниматься по лестнице, практически не прикладывая физических усилий. HAL управляется нейроимпульсами человека и включает в себя рюкза­к с компьютером и батареей, сенсоры, головки электропривода, расположенные возле тазобедренных и коленных суставов. Примечательно, что HAL позволяет переносить на себе груз до 180 кг.

Экзоскелет будущегоПомимо роботизированных ног, в Японии существует разработка полного экзоскелета Power Assist Suit (Технологический институт Канагавы). Этот экзоскелет способен увеличить силу человека вдвое, причем для анализа движений владельца он использует датчики, контролирующие напряжение мышц человека, а пневматические приводы обеспечивают необходимое усиление. Интересно, что аппарат ориентирован на медсестер, которым в силу их обязанностей необходимо поднимать больных, не способных самостоятельно передвигаться.

Создатели этих машин стараются создать экзоскелет, который бы взял на себя 95% общей нагрузки. При этом важно, чтобы произошло «слияние» человека и робота, т. е., чтобы движения рук, ног предугадывались машиной. Главными про­блемами, помимо «интеллектуальности» аппаратов, являются двигатели, которые должны обладать достаточной мощностью и одновременно быть бесшумны: они должны быть мощными, но не шумными, а также компактные источники питания, которые должны обладать большой емкостью заряда и малым весом.

Боевой экзоскелет

Возможный вариант американского боевого экзоскелетаВ США данным направлением занимаются еще с 70-х годов, однако приоритетным направлением выбрана военная сфера. В 2000 г. началась реализация программы, которая предусматривает внедрение в армию США механического роботизированного каркаса, который бы увеличил производительность пехотинца. Другими словами, создается боевой экзоскелет, который возможность солдату преодолевать невероятные препятствия, переносить тяжелое оружие (несопоставимое с физическими возможностями человека), наконец, увеличит его защиту и огневую мощь. Разработкой экзоскелета занимается калифорнийс­кий университет Беркли, национальная лаборатория Окриджа, исследователи из Солт Лейк Сити и компания Millennium Jet.






Комментариев пока нет!

Поделитесь своим мнением

Сумма: код подтверждения