Et eksoskelet er en ekstern ramme, der gør det muligt for en person at udføre virkelig fantastiske handlinger: løfte vægte, flyve, løbe med stor hastighed, lave kæmpe hop osv. Og hvis du tror, at kun hovedpersonerne i "Iron Man" eller "Avatar" har sådanne enheder, så tager du dybt fejl. De har været tilgængelige for menneskeheden siden 60'erne. sidste århundrede; hvad mere er, du kan lære at samle et eksoskelet med dine egne hænder! Men først ting først.
Exoskeleton: Introduction
I dag kan du nemt købe dig et eksoskelet - lignende produkter produceres af Ekso Bionics og Hybrid Assistive Limb (Japan), Indego (USA), ReWalk (Israel). Men kun hvis du har en ekstra 75-120 tusind euro. I Rusland produceres indtil videre kun medicinske eksoskeletter. De er designet og fremstillet af Exoathlet.
Det første eksoskelet blev lavet af videnskabsmænd fra koncernerne General Electric og United States Military tilbage i tresserne af forrige århundrede. Den hed Hardiman og kunne frit løfte et læs på 110 kg op i luften. Den person, der tog denne enhed på i processen, oplevede en belastning, somved løft af 4,5 kg! Først nu vejede Hardiman selv alle 680 kg. Derfor var han ikke så efterspurgt.
Alle eksoskeletter er opdelt i tre typer:
- fuldstændig robotiseret;
-
for hænder;
- for ben.
Moderne robotdragter vejer fra 5 til 30 kg og mere. De er både aktive og passive (arbejder kun på operatørens kommando). I henhold til deres formål er eksoskeletter opdelt i militær, medicinsk, industri og rum. Overvej den mest vidunderlige af dem.
De mest imponerende eksoskeletter i vor tid
At samle sådanne eksoskeletter med egne hænder derhjemme i den nærmeste fremtid vil selvfølgelig ikke fungere, men det er værd at lære dem at kende:
- DM (drømmemaskine). Det er et fuldautomatisk hydraulisk eksoskelet, der styres af operatørens stemme. Enheden vejer 21 kg og er i stand til at modstå en person, der vejer op til en centner. Indtil videre bruges det til genoptræning af patienter, der ikke kan gå på grund af sygdomme i centralnervesystemet eller andre neuromuskulære sygdomme. Omtrentlig pris - 7 millioner rubler.
- Ekso GT. Missionen for dette eksoskelet er den samme som den forrige - det hjælper mennesker med patologier i benens motoriske funktioner. Egenskaberne ligner den forrige, prisen er 7,5 millioner rubler.
- ReWalk. Den er designet til at give bevægelse til personer med lammelse af underekstremiteterne igen. Enheden vejer 25 kg og er i stand til at arbejde uden genopladning i 3 timer. Eksoskelettet er tilgængeligt i Europa og USA for hvad der svarer til 3,5 miorubler.
- REX. I dag kan denne enhed købes i Rusland for 9 millioner rubler. Eksoskelettet giver folk med benlammelse ikke kun selvstændig gang, men også evnen til at stå/sætte sig ned, vende sig om, gå månevandring, gå ned af trapper mv. REX er joystick-styret og kan fungere hele dagen uden genopladning.
- HAL (Hybrid Assistive Limb). Der er to versioner - til arme og til arme / ben / torso. Denne opfindelse tillader operatøren at løfte en vægt 5 gange tungere end grænsen for en person. Det bruges også til rehabilitering af lammede mennesker. Dette eksoskelet vejer kun 12 kg, og dets opladning er nok til 1,0-1,5 timer.
Sådan laver du et eksoskelet med dine egne hænder: James Hacksmith Hobson
Den første og indtil videre eneste person, der har formået at konstruere et eksoskelet under ikke-laboratorieforhold, er den canadiske ingeniør James Hobson. Opfinderen samlede en enhed, der giver ham mulighed for frit at løfte 78-kilogram askeblokke op i luften. Hans eksoskelet arbejder på pneumatiske cylindre, som forsynes med energi fra kompressoren, og enheden styres ved hjælp af en fjernbetjening.
Canadian holder ikke sin opfindelse hemmelig. Du kan finde ud af, hvordan du samler et eksoskelet med dine egne hænder efter hans eksempel på ingeniørens hjemmeside og på hans YouTube-kanal. Bemærk dog, at vægten løftet af et sådant eksoskelet udelukkende hviler på operatørens rygsøjle.
DIY eksoskelet:eksempeldiagram
Der er ingen detaljerede instruktioner, der giver dig mulighed for nemt at samle et eksoskelet derhjemme. Det er dog klart, at det skal bruge:
- ramme, kendetegnet ved styrke og mobilitet;
- hydrauliske stempler;
- trykkamre;
- vakuumpumper;
- strømforsyning;
- holdbare rør, der kan modstå højt tryk;
- kontrolcomputer;
- sensorer;
- software, der giver dig mulighed for at sende og konvertere information fra sensorer til den ønskede drift af ventilerne.
Hvordan vil denne komposition groft sagt fungere:
- Den ene pumpe skal øge trykket i systemet, den anden skal mindske det.
- Ventilernes funktion afhænger af trykket i trykkamrene, hvis stigning/reduktion vil styre systemet.
- Placering af sensorer (mod bevægelse af lemmerne): seks - arme, fire - ryg, tre - ben, to fødder (mere end 30 i alt).
- Software bør forhindre pres på sensorer.
- Sensorsignaler skal opdeles i betingede (informationer fra dem er nyttige, hvis den ubetingede sensor ikke "taler" om det tryk, den oplever) og ubetingede. Betingelsen/ubetingelsen af disse elementer kan f.eks. bestemmes af et accelerometer.
- Eksoskelethænder - trefingrede, adskilt fra operatørens håndled - for at forhindre skade og give yderligere styrke.
- Strømkilden vælges efter samling og prøveafprøvning af eksoskelettet.
Robotdragter, indtil viderekun inden for rehabilitering, er allerede begyndt at komme ind i vores liv. Der er opfindere, der er i stand til at bygge en sådan enhed uden for laboratoriet. Det er meget muligt, at enhver studerende i den nærmeste fremtid vil være i stand til at samle Stalker-eksoskelettet med egne hænder. Det er allerede muligt at forudsige, at sådanne systemer er fremtiden.
