Disenyo ng exoskeleton

Tingnan ang pitong modelo ng mga exoskeleton na humahantong sa atin sa hinaharap.

Hal

Ang HAL ng Cyberdyne (maikli para sa Hybrid Assistive Limb) ay idinisenyo bilang isang kumpletong sistema, upang pangalanan lamang ang ilan. Ang mga robotic na elemento ay dapat na ganap na makipag-ugnayan at mag-synchronize sa isip ng user.

Ang isang taong gumagalaw sa isang exoskeleton ay hindi na kailangang magbigay ng mga utos o gumamit ng anumang control panel.

Ang HAL ay nag-aayos sa mga signal na ipinadala ng utak sa katawan, at nagsisimulang gumalaw kasama nito nang mag-isa.

Ang signal ay kinuha ng mga sensor na matatagpuan sa pinakamalaking kalamnan.

Ang puso ni Hal, na inilagay sa isang maliit na kahon sa kanyang likod, ay gagamit ng mga built-in na processor para mag-decode at magpadala ng impormasyong natanggap mula sa katawan.

Ang bilis ng paglilipat ng data ay lubhang mahalaga sa kasong ito. Tinitiyak ng mga producer na ang mga pagkaantala ay magiging ganap na hindi nakikita.

Bukod dito, ang sistema ay makakapagpadala ng mga impulses pabalik sa utak, na humahantong sa isang hindi lubos na kamalayan na paniniwala na ang lahat ng ating mga paggalaw ay makikita ng mga mekanismo ng balangkas.

• Ang tagagawa ay nakabuo ng ilang mga variant ng HAL:

  para sa medikal na paggamit - salamat sa karagdagang mga sinturon at suporta, ang istraktura ay maaaring malayang suportahan ang mga taong may paresis ng binti;

• para sa indibidwal na paggamit - ang modelo ay idinisenyo upang suportahan ang footwork, pangunahing nakatuon sa pagpapabuti ng mga paggalaw ng mga matatanda o mga taong sumasailalim sa rehabilitasyon;
• para sa paggamit sa isang paa - compact HAL, na tumitimbang lamang ng 1,5 kg, ay walang mga static na attachment, at ang layunin nito ay upang mapabuti ang paggana ng napiling paa; parehong mga binti at braso;
• para sa pag-alis ng lumbar region - isang opsyon na idinisenyo upang suportahan ang mga kalamnan na matatagpuan doon, na sa unang lugar ay magbibigay-daan sa iyo upang yumuko at magtaas ng mga timbang. Magkakaroon din ng mga bersyon para sa mga espesyal na gawain.

  Ang mga wastong inangkop na kit ay maaaring gamitin sa pagsusumikap, gayundin sa pagpapatupad ng batas o mga serbisyong pang-emergency, upang ang isang miyembro ng brigada ay maaaring, halimbawa, magbuhat ng isang fragment ng pader ng isang gumuhong gusali.

  Ito ay nagkakahalaga ng pagdaragdag na ang isa sa mga pinaka-advanced na bersyon egzoszkieletu Cyberdyne, ang modelong HAL-5 Type-B, ang naging unang exoskeleton na nakatanggap ng pandaigdigang sertipikasyon sa kaligtasan.

[JAPANESE IRON MAN] Cyberdyne HAL robot costume

Ulitin ang paglalakad

Inaprubahan ng US Food and Drug Administration (FDA) ang unang uri na ibinebenta sa US noong nakaraang taon. mga exoskeleton para sa mga taong paralisado.

Salamat sa device, na kilala bilang ReWalk System, ang mga taong nawalan ng kakayahang gamitin ang kanilang mga binti ay makakatayo at makakalakad muli.

Naging tanyag ang ReWalk nang maglakad si Claire Lomas sa kanyang maagang bersyon ng ruta ng London Marathon.

Bilang bahagi ng mga pagsusuri, isang lalaking si Robert Wu ang naparalisa kamakailan mula sa baywang pababa. egzoszkielet ReWalk at sa saklay ay makakasama niya ang mga dumadaan sa mga lansangan ng Manhattan.

Sinubukan na ni Architect Wu ang mga nakaraang bersyon ng ReWalk Personal at nagmungkahi ng iba't ibang pagbabago para sa maximum na kaginhawahan at kaginhawaan ng paggamit.

Kasalukuyang may kakaibaAng ReWalk ay ginagamit ng ilang dosenang tao sa buong mundo, ngunit patuloy pa rin ang paggawa sa huling proyekto.

Pinupuri ni Wu ang ReWalk Personal 6.0 hindi lamang para sa functionality at kaginhawahan nito, kundi pati na rin sa pagiging up at running sa loob ng wala pang 10 minuto. Ang operasyon mismo, na kinokontrol ng controller ng pulso, ay napaka-simple din.

Ang kumpanya ng Israel na Argo Medical Technologies, na responsable sa paglikha ng ReWalk, ay nakatanggap ng pahintulot na magbenta at ipamahagi sa mga doktor at pasyente. Ang hadlang, gayunpaman, ay ang presyo - ang ReWalk ay kasalukuyang nagkakahalaga ng 65k. dolyar.

ReWalk – Pumunta muli: Argo exoskeleton technology

FORTIS

Ang FORTIS exoskeleton ay kayang magbuhat ng higit sa 16kg. Kasalukuyang binuo ni Lockheed Martin. Noong 2014, sinimulan ng pag-aalala ang pagsubok sa pinakabagong bersyon sa mga pabrika ng Amerika.

Ang unang dumalo ay mga empleyado ng C-130 transport aircraft factory sa Marietta, Georgia.

Salamat sa sistema ng koneksyon, pinapayagan ka ng FORTIS na ilipat ang timbang mula sa iyong mga kamay patungo sa lupa. Ang empleyadong gumagamit nito ay hindi kasing pagod tulad ng dati at hindi na kailangang magpahinga nang madalas gaya ng dati.

exoskeleton ito ay nilagyan ng isang espesyal na panimbang na matatagpuan sa likod ng likod ng gumagamit, na nagbibigay-daan sa iyo upang mapanatili ang balanse kapag nagdadala ng isang load.

Ito ay sumusunod na hindi niya kailangan ng kapangyarihan at mga baterya, na mahalaga din. Noong nakaraang taon, nakatanggap ang Lockheed Martin ng isang order para sa isang pagsubok na paghahatid ng hindi bababa sa dalawang unit. Ang customer ay ang National Center for Industrial Sciences, na kumikilos sa ngalan ng US Navy.

Ang mga pagsusuri ay isasagawa bilang bahagi ng programang Commercial Technologies for Maintenance, sa mga test center ng US Navy, gayundin nang direkta sa kanilang mga end-use na site - sa mga daungan at materyal na base.

Ang layunin ng proyekto ay upang masuri ang pagiging angkop exoskeleton para sa paggamit ng mga technician at mamimili ng US Navy na nagtatrabaho araw-araw na may mabibigat at madalas na masikip na kagamitan o kung sino ang sumasailalim sa labis na pisikal na pagsisikap sa panahon ng transportasyon ng mga suplay at kagamitang militar.

Gumagana ang Lockheed Martin "Fortis" exoskeleton

Loader

Ang Power Loader ng Panasonic, Activelink, ay tinatawag itong "power robot."

Mukha siyang marami mga prototype ng exoskeleton ipinakita sa mga trade fair at iba pang mga presentasyon ng teknolohiya.

Gayunpaman, naiiba ito sa kanila, lalo na, ang katotohanan na malapit nang mabili ito nang normal at para sa isang hindi nakakapinsalang halaga.

Pinahuhusay ng Power Loader ang lakas ng kalamnan ng tao gamit ang 22 actuator. Ang mga impulses na nagtutulak sa actuator ay ipinapadala kapag ang gumagamit ay naglapat ng puwersa.

Ang mga sensor na inilagay sa mga lever ay nagbibigay-daan sa iyo upang matukoy hindi lamang ang presyon, kundi pati na rin ang vector ng inilapat na puwersa, salamat sa kung saan ang makina ay "alam" kung aling direksyon ang kikilos.

Kasalukuyang sinusuri ang isang bersyon na nagbibigay-daan sa iyong malayang magbuhat ng 50-60 kg. Kasama sa mga plano ang Power Loader na may kapasidad ng pagkarga na 100 kg. Binibigyang-diin ng mga taga-disenyo na ang aparato ay hindi gaanong inilalagay dahil ito ay angkop. Siguro kaya hindi nila ito tinatawag sa kanilang sarili exoskeleton.

Exoskeleton robot na may power amplification Power Loader #DigInfo

Walker

Gamit ang mga pondo mula sa European Union, ang isang internasyonal na pangkat ng mga siyentipiko ay bumuo ng isang aparatong kontrolado ng isip sa loob ng tatlong taon ng trabaho na nagpapahintulot sa mga paralisadong tao na lumipat sa paligid.

Ang aparato, na tinatawag na MindWalker, ay isa sa mga unang ginamit ng pasyenteng si Antonio Melillo, na ang spinal cord ay napunit sa isang aksidente sa sasakyan, sa Santa Lucia Hospital sa Roma.

Nawalan ng sensasyon ang biktima sa kanyang mga binti. Gumagamit exoskeleton naglalagay siya ng takip na may labing-anim na electrodes na nagtatala ng mga signal ng utak.

Kasama rin sa package ang mga baso na may mga kumikislap na LED. Ang bawat baso ay may isang hanay ng mga LED na kumikislap sa iba't ibang mga rate.

Ang blink rate ay nakakaapekto sa peripheral vision ng user. Sinusuri ng occipital cortex ng utak ang mga umuusbong na signal. Kung ang pasyente ay nakatutok sa kaliwang hanay ng mga LED, exoskeleton ay itatakda sa paggalaw. Ang pag-concentrate sa tamang hanay ay nagpapabagal sa device.

Ang exoskeleton na walang mga baterya ay tumitimbang ng mga 30 kg, kaya para sa ganitong uri ng aparato ay medyo magaan. Pananatilihin ng MindWalker ang isang nasa hustong gulang na tumitimbang ng hanggang 100 kg sa kanyang mga paa. Ang mga klinikal na pagsubok ng kagamitan ay nagsimula noong 2013. Ito ay pinlano na ang MindWalker ay bubuo sa susunod na ilang taon.

SA GANITO

Ito ay dapat na isang ganap na suporta para sa isang sundalo sa larangan ng digmaan. Ang buong pangalan ay Human Universal Load Carrier, at ang abbreviation na HULC ay nauugnay sa isang comic book strongman. Una itong ipinakita sa eksibisyon ng DSEi sa London noong 2009.

Binubuo ito ng mga hydraulic cylinder at isang computer na protektado mula sa kapaligiran at hindi nangangailangan ng karagdagang paglamig.

Pinapayagan ng exoskeleton nagdadala ng 90 kg ng kagamitan sa bilis na 4 km/h. sa layo na hanggang 20 km, at sa pagtakbo ng hanggang 7 km / h.

Ang ipinakita na prototype ay tumitimbang ng 24 kg. Noong 2011, nasubok ang pagganap ng kagamitang ito, at pagkalipas ng isang taon ay nasubok ito sa Afghanistan.

Ang pangunahing elemento ng istruktura ay mga binti ng titanium na sumusuporta sa gawain ng mga kalamnan at buto, na nagdodoble sa kanilang lakas. Sa pamamagitan ng paggamit ng mga sensor exoskeleton maaaring magsagawa ng parehong mga paggalaw bilang isang tao. Upang magdala ng mga item, maaari mong gamitin ang module ng LAD (Lift Assist Device), na nakakabit sa likuran ng frame, at may mga extension na may mga mapagpapalit na dulo sa itaas ng mga lever.

Ang module na ito ay nagpapahintulot sa iyo na magbuhat ng mga bagay hanggang sa 70 kg. Maaari itong magamit ng mga sundalo mula 1,63 hanggang 1,88 m ang taas, habang ang walang laman na timbang ay 37,2 kg na may anim na BB 2590 na baterya, na sapat para sa 4,5-5 na oras ng operasyon (sa loob ng radius na 20 km) - gayunpaman, ito ay inaasahan. ang mga ito ay pinalitan ng Protonex fuel cells na may buhay ng serbisyo na hanggang 72 oras.

Available ang HULC sa tatlong uri: assault (karagdagang ballistic shield na tumitimbang ng 43 kg), logistic (payload 70 kg) at basic (patrol).

Exoskeleton Lockheed Martin HULC

STALKS

Sa kategorya ng military installations, ito ay isang hakbang pasulong kumpara sa HULC.

Ilang buwan na ang nakalilipas, nanawagan ang militar ng US sa mga siyentipiko mula sa mga laboratoryo ng pananaliksik, industriya ng depensa, at mga ahensya ng gobyerno na gumawa ng mga kagamitan para sa hinaharap na sundalo na magbibigay sa kanya hindi lamang ng higit sa tao na lakas na ibinibigay ng naunlad na. mga exoskeletonngunit gayundin ang kakayahang makita, kilalanin at yakapin sa isang hindi pa nagagawang sukat.

Ang bagong utos ng militar na ito ay madalas na tinutukoy bilang "Mga Damit ng Iron Man". Ang TALOS (Tactical Assault Light Operator Suit) ay gumagamit ng pinaka-advanced na teknolohiya. Ang mga sensor na nakapaloob sa suit ay susubaybayan ang kapaligiran at ang sundalo mismo.

Ang hydraulic frame ay dapat magbigay ng lakas, at ang isang Google Glass-like surveillance system ay dapat magbigay ng ika-XNUMX na siglong komunikasyon at katalinuhan. Ang lahat ng ito ay dapat na isinama sa bagong henerasyon ng mga armas.

Bilang karagdagan, ang sandata ay dapat magbigay ng proteksyon sa mga mapanganib na kondisyon, protektahan laban sa mga bala, simula sa mga machine gun (kahit na magaan) - lahat ay may baluti na gawa sa isang espesyal na "likido" na materyal na dapat na agad na tumigas sa kaganapan ng isang epekto. magnetic field o electric current upang magbigay ng maximum na proteksyon laban sa projectiles.

Ang militar mismo ay umaasa na ang gayong disenyo ay lilitaw bilang isang resulta ng pananaliksik na kasalukuyang isinasagawa sa Massachusetts Institute of Technology (MIT), kung saan ang isang tela na suit ay binuo na lumiliko mula sa likido patungo sa solid sa ilalim ng impluwensya ng isang magnetic field.

Ang unang prototype, na isang medyo indicative na modelo ng hinaharap na TALOS, ay ipinakita sa isa sa mga exhibition event sa United States noong Mayo 2014. Isang tunay at mas kumpletong prototype ang dapat itayo sa 2016-2018.