exoskelett design

Kolla in sju exoskelett som leder oss in i framtiden.

HAL

Cyberdynes HAL (förkortning för Hybrid Assistive Limb) är designad för att vara ett komplett system, för att nämna några. Robotelement måste helt interagera och synkronisera med användarens sinne.

En person som går i ett exoskelett behöver inte ge kommandon eller använda någon kontrollpanel.

HAL anpassar sig till de signaler som överförs av hjärnan till kroppen och börjar röra sig med den självständigt.

Signalen fångas upp av sensorer som sitter på de största musklerna.

Hals hjärta, inrymt i en liten låda på ryggen, kommer att använda inbyggda processorer för att avkoda och överföra information som tas emot från kroppen.

Dataöverföringshastigheten är extremt viktig i det här fallet. Tillverkarna försäkrar att förseningarna kommer att vara helt omärkliga.

Dessutom kommer systemet att kunna skicka impulser tillbaka till hjärnan, vilket leder till den inte helt medvetna tron ​​att alla våra rörelser kommer att reflekteras av skelettets mekanismer.

• Tillverkaren har utvecklat flera HAL-alternativ:

  för medicinsk användning - tack vare ytterligare bälten och stöd kan strukturen självständigt stödja personer med benpares;

• för individuellt bruk - modellen är utformad för att stödja fotarbete, med fokus främst på att förbättra rörelserna hos äldre eller personer som genomgår rehabilitering;
• för användning med en lem - kompakt HAL, som bara väger 1,5 kg, har inga statiska fästen, och dess syfte är att förbättra funktionen hos den valda lem; både ben och armar;
• att lossa ländryggen - ett alternativ utformat för att stödja musklerna som ligger där, vilket i första hand gör att du kan böja och lyfta vikter. Det kommer även att finnas versioner för speciella uppgifter.

  Rätt anpassade uppsättningar kan användas i tungt arbete, såväl som i säkerhets- eller räddningstjänst, så att en gruppmedlem till exempel kan lyfta ett fragment av väggen i en kollapsad byggnad.

  Det är värt att tillägga att en av de mest avancerade versionerna egzoszkieletu Cyberdyne, HAL-5 Type-B-modellen, blev det första exoskelettet som fick global säkerhetscertifiering.

[JAPANSK IRON MAN] HAL Robot Suit från Cyberdyne

Upprepa promenad

US Food and Drug Administration (FDA) godkände den första typen för försäljning i USA förra året. exoskelett för förlamade människor.

Tack vare en anordning som kallas ReWalk System kommer människor som har tappat användningen av sina ben att kunna stå och gå igen.

ReWalk blev känd när Claire Lomas gick en tidig version av London Marathon-rutten.

Som en del av rättegången blev en man, Robert Wu, nyligen förlamad från midjan och nedåt. egzoszkielet ReWalk och på kryckor kunde han ansluta sig till förbipasserande på Manhattans gator.

Arkitekt Wu har redan testat tidigare versioner av ReWalk Personal och föreslagit olika modifieringar för maximal bekvämlighet och komfort.

För närvarande med exotiskaReWalk används av flera dussin personer runt om i världen, men arbetet med slutprojektet pågår fortfarande.

Wu berömmer ReWalk Personal 6.0 inte bara för dess funktionalitet och bekvämlighet, utan också för det faktum att du kan vara på fötter på mindre än 10 minuter. Själva operationen, styrd av en handledskontroll, är också mycket enkel.

Det israeliska företaget Argo Medical Technologies, ansvarigt för att skapa ReWalk, har fått godkännande för försäljning och distribution till läkare och patienter. Barriären är dock priset - ReWalk kostar för närvarande 65 tusen. dollar.

ReWalk – Go Again: Argo Exoskeleton Technology

FORTIS

FORTIS exoskelettet kan lyfta mer än 16 kg. Utvecklas för närvarande av Lockheed Martin. 2014 började koncernen testa den senaste versionen på amerikanska fabriker.

De första som deltog var anställda vid transportflygplansfabriken C-130 i Marietta, Georgia.

Tack vare anslutningssystemet låter FORTIS dig överföra vikt från dina händer till marken. Den anställde som använder det är inte lika trött som tidigare och behöver inte pauser lika ofta som tidigare.

exoskelett den är utrustad med en speciell motvikt placerad bakom användarens rygg, vilket gör att du kan behålla balansen när du bär en last.

Av detta följer att den inte behöver ström eller batterier, vilket också är viktigt. Förra året fick Lockheed Martin en order på en provleverans av minst två enheter. Kunden är National Manufacturing Science Center, som agerar på uppdrag av US Navy.

Testning kommer att utföras inom ramen för programmet Commercial Technologies for Maintenance, vid US Navy testcenter, såväl som direkt vid deras slutanvändningsplatser - hamnar och materialbaser.

Syftet med projektet är att utvärdera lämpligheten exoskelett för användning av U.S. Navy-tekniker och inköpspersonal som dagligen arbetar med tung och ofta trång utrustning eller som utsätts för överdriven fysisk stress när de transporterar militär förnödenheter och utrustning.

Lockheed Martin "Fortis" exoskelett i aktion

Lastare

Activelink, företaget som utvecklade den Panasonic-ägda Power Loader, kallar det en "kraftrobot".

Han är som många människor exoskelett prototyper visas på mässor och andra teknikpresentationer.

Det skiljer sig dock från dem, särskilt genom att det snart kommer att vara möjligt att köpa det normalt och för en inte förödande summa.

Power Loader förbättrar mänsklig muskelstyrka med 22 ställdon. Impulserna som driver ställdonet överförs när användaren applicerar kraft.

Sensorer placerade i spakarna gör det möjligt att bestämma inte bara trycket utan också vektorn för den applicerade kraften, tack vare vilken maskinen "vet" i vilken riktning den ska agera.

En version som tillåter fria lyft på 50-60 kg testas just nu. I planerna ingår en Power Loader med en lyftkapacitet på 100 kg. Designerna betonar att enheten inte är så mycket sliten som den passar. Kanske är det därför de inte namnger det själva exoskelett.

Exoskelettrobot med effektförstärkning Power Loader #DigInfo

Rollator

Tack vare medel från Europeiska unionen har ett internationellt team av forskare under tre års arbete konstruerat en sinneskontrollerad enhet som gör att förlamade människor kan röra sig.

Enheten, kallad MindWalker, var en av de första som användes av patienten Antonio Melillo, vars ryggmärg skars av i en bilolycka, på sjukhuset Santa Lucia i Rom.

Offret tappade känseln i benen. Användare exoskelett han sätter på sig en keps med sexton elektroder som registrerar hjärnans signaler.

I paketet ingår även glasögon med blinkande lysdioder. I varje glas blinkar en uppsättning lysdioder med olika frekvenser.

Blinkfrekvens påverkar användarens perifera syn. Occipital cortex analyserar framväxande signaler. Om patienten är fokuserad på den vänstra uppsättningen lysdioder, exoskelett kommer att sättas igång. Att koncentrera sig på rätt skrivning saktar ner enhetens funktion.

Exoskelettet väger cirka 30 kg utan batterier, så det är ganska lätt för den här typen av enheter. MindWalker kommer att stödja en vuxen som väger upp till 100 kg. Kliniska prövningar av utrustningen började 2013. MindWalker planeras att vidareutvecklas under de närmaste åren.

TILL DETTA

Detta borde vara fullt stöd för soldaten på slagfältet. Det fullständiga namnet är Human Universal Load Carrier, och förkortningen HULC förknippas med starkmannen från serierna. Den presenterades första gången på DSEi-utställningen i London 2009.

Den består av hydraulcylindrar och en dator som är skyddad från miljöpåverkan och inte kräver ytterligare kylning.

Exoskelettet tillåter bära 90 kg utrustning med en hastighet av 4 km/h. på ett avstånd av upp till 20 km, och vid löpning upp till 7 km/h.

Den presenterade prototypen vägde 24 kg. 2011 testades den här utrustningens prestanda och ett år senare testades den i Afghanistan.

Huvudelementet i designen är ben av titan, som stödjer musklernas och benens arbete, vilket fördubblar deras styrka. Tack vare användningen av sensorer exoskelett kan göra samma rörelser som en människa. För att bära föremål kan du använda LAD-modulen (Lift Assist Device), som är fäst på baksidan av ramen, och det finns förlängningar med utbytbara ändar ovanför armarna.

Denna modul låter dig lyfta föremål upp till 70 kg. Den kan användas av soldater från 1,63 till 1,88 m långa, medan tomvikten är 37,2 kg med sex BB 2590-batterier, som räcker för 4,5-5 timmars drift (inom en radie av 20 km) - det förväntas dock de ersätts av Protonex-bränsleceller med en livslängd på upp till 72 timmar.

HULC finns i tre typer: attack (ytterligare 43 kg ballistisk sköld), logistisk (70 kg nyttolast) och grundläggande (patrull).

Exoskelett Lockheed Martin HULC

TALOS

I kategorin militära installationer är detta ett steg upp från HULC.

För flera månader sedan uppmanade den amerikanska militären forskare från forskningslaboratorier, försvarsindustrin och statliga myndigheter att arbeta med utrustning för den framtida soldaten som skulle ge honom mer än bara den övermänskliga styrka som redan utvecklad exoskelett, men också förmågan att se, känna igen och omfamna i en aldrig tidigare skådad skala.

Denna nya militärordning kallas oftast för "Iron Man Clothes". TALOS (Tactical Assault Light Operator Suit) använder den mest avancerade tekniken. Sensorer inbyggda i dräkten kommer att övervaka miljön och soldaten själv.

En hydraulisk ram ska ge styrka, och ett övervakningssystem som liknar Google Glass ska ge kommunikation och intelligens från XNUMX-talet. Allt detta måste integreras med den nya generationens vapen.

Dessutom bör rustningen ge skydd under farliga förhållanden, skydda mot kulor, med början från maskingevär (även lätta) - allt med pansar gjorda av ett speciellt "flytande" material som omedelbart bör härda i händelse av en kollision. magnetfält eller elektrisk ström för att ge maximalt skydd mot projektiler.

Militären själva hoppas att en sådan design kommer att dyka upp som ett resultat av forskning som just nu bedrivs vid Massachusetts Institute of Technology (MIT), där en tygdräkt har utvecklats som förvandlas från flytande till fast under påverkan av ett magnetfält.

Den första prototypen, som är en ganska representativ modell av framtidens TALOS, presenterades vid ett av utställningsevenemangen i USA i maj 2014. En riktig och mer komplett prototyp bör byggas 2016-2018.