Екзоскелетът е външна рамка, която позволява на човек да извършва наистина фантастични действия: вдига тежести, лети, бяга с голяма скорост, прави гигантски скокове и т.н. И ако си мислите, че само главните герои на „Железния човек“или „Аватар“имат такива устройства, тогава дълбоко се лъжете. Те са достъпни за човечеството от 60-те години. последния век; нещо повече, можете да научите как да сглобите екзоскелет със собствените си ръце! Обаче първо първо.
Екзоскелет: Въведение
Днес можете лесно да си купите екзоскелет - подобни продукти се произвеждат от Ekso Bionics и Hybrid Assistive Limb (Япония), Indego (САЩ), ReWalk (Израел). Но само ако имате допълнителни 75-120 хиляди евро. В Русия засега се произвеждат само медицински екзоскелети. Те са проектирани и произведени от Exoathlet.
Първият екзоскелет е направен от учени от корпорациите General Electric и United States Military през шейсетте години на миналия век. Наричаше се Хардиман и можеше свободно да вдига във въздуха товар от 110 кг. Човекът, който постави това устройство в процеса, изпита натоварване, т.кпри вдигане на 4,5 кг! Само сега самият Хардиман тежеше всичките 680 кг. Ето защо той не беше много търсен.
Всички екзоскелети са разделени на три типа:
- напълно робот;
- за ръце;
- за крака.
Модерните костюми за роботи тежат от 5 до 30 кг и повече. Те са както активни, така и пасивни (работят само по команда на оператора). Според предназначението си екзоскелетите се делят на военни, медицински, промишлени и космически. Помислете за най-прекрасния от тях.
Най-впечатляващите екзоскелети на нашето време
Сглобяването на такива екзоскелети със собствените си ръце у дома в близко бъдеще, разбира се, няма да работи, но си струва да ги опознаете:
- DM (Машина за мечти). Това е напълно автоматичен хидравличен екзоскелет, който се управлява от гласа на своя оператор. Устройството тежи 21 кг и е в състояние да издържи на човек с тегло до един център. Досега се използва за рехабилитация на пациенти, които не могат да ходят поради заболявания на централната нервна система или други нервно-мускулни заболявания. Приблизителна цена - 7 милиона рубли.
- Ekso GT. Мисията на този екзоскелет е същата като на предишния - помага на хора с патологии на двигателните функции на краката. Характеристиките са подобни на предишния, цената е 7,5 милиона рубли.
- ReWalk. Той е предназначен да даде движение на хора с парализа на долните крайници отново. Устройството тежи 25 кг и е в състояние да работи без презареждане в продължение на 3 часа. Екзоскелетът се предлага в Европа и САЩ за еквивалента на 3,5 милионарубли.
- REX. Днес това устройство може да бъде закупено в Русия за 9 милиона рубли. Екзоскелетът дава на хората с парализа на краката не само самостоятелно ходене, но и способността да стоят/седят, да се обръщат, да ходят по луната, да слизат по стълби и т.н. REX се управлява с джойстик и може да работи цял ден без презареждане.
- HAL (хибриден помощен крайник). Има две версии - за ръце и за ръце/крака/торс. Това изобретение позволява на оператора да вдигне тежест 5 пъти по-тежка от ограничението за човек. Използва се и за рехабилитация на парализирани хора. Този екзоскелет тежи само 12 кг, а зарядът му е достатъчен за 1,0-1,5 часа.
Как да направите екзоскелет със собствените си ръце: James Hacksmith Hobson
Първият и засега единствен човек, който е успял да конструира екзоскелет в нелабораторни условия, е канадският инженер Джеймс Хобсън. Изобретателят сглобил устройство, което му позволява свободно да повдига 78-килограмови шлакови блокове във въздуха. Екзоскелетът му работи върху пневматични цилиндри, които се захранват с енергия от компресора, а устройството се управлява с дистанционно управление.
Канадецът не пази изобретението си в тайна. Можете да разберете как да сглобите екзоскелет със собствените си ръце, следвайки неговия пример на уебсайта на инженера и в неговия канал в YouTube. Въпреки това, моля, имайте предвид, че тежестта, повдигана от такъв екзоскелет, почива единствено върху гръбнака на оператора.
Направи си сам екзоскелет:примерна диаграма
Няма подробни инструкции, които ви позволяват лесно да сглобите екзоскелет у дома. Ясно е обаче, че ще трябва:
- рамка, характеризираща се със здравина и мобилност;
- хидравлични бутала;
- камери под налягане;
- вакуумни помпи;
- захранване;
- издръжливи тръби, които могат да издържат на високо налягане;
- контролен компютър;
- сензори;
- софтуер, който ви позволява да изпращате и конвертирате информация от сензори за желаната работа на клапаните.
Как приблизително ще работи тази композиция:
- Една помпа трябва да увеличи налягането в системата, другата да го намали.
- Работата на клапаните зависи от налягането в камерите под налягане, чието увеличаване/намаляване ще контролира системата.
- Позиция на сензорите (срещу движението на крайниците): шест - ръце, четири - гръб, три - крака, два крака (общо повече от 30).
- Софтуерът трябва да предотвратява натиска върху сензорите.
- Сигналите на сензора трябва да бъдат разделени на условни (информацията от тях е полезна, ако безусловният сензор не "говори" за налягането, което изпитва) и безусловни. Условността / безусловността на тези елементи може да се определи например с акселерометър.
- Екзоскелетни ръце - трипръсти, отделени от китката на оператора - за предотвратяване на нараняване и придаване на допълнителна сила.
- Източникът на захранване се избира след сглобяване и пробно тестване на екзоскелета.
Костюми за роботи, досегасамо в областта на рехабилитацията, вече започват да навлизат в живота ни. Има изобретатели, които могат да изградят такова устройство извън лабораторията. Напълно възможно е в близко бъдеще всеки ученик да може да сглоби екзоскелета на Stalker със собствените си ръце. Вече е възможно да се предвиди, че подобни системи са бъдещето.
