Egzoskelet je vanjski okvir koji omogućava osobi da izvodi zaista fantastične radnje: diže utege, leti, trči velikom brzinom, pravi divovske skokove itd. A ako mislite da samo glavni likovi "Iron Man" ili "Avatar" imaju takve uređaje, onda ste duboko u zabludi. Oni su dostupni čovječanstvu od 60-ih godina. prošli vek; štaviše, možete naučiti kako sastaviti egzoskelet vlastitim rukama! Ipak, prvo prvo.
Egzoskelet: Uvod
Danas si lako možete kupiti egzoskelet - slične proizvode proizvode Ekso Bionics i Hybrid Assistive Limb (Japan), Indego (SAD), ReWalk (Izrael). Ali samo ako imate dodatnih 75-120 hiljada eura. U Rusiji se za sada proizvode samo medicinski egzoskeleti. Dizajnirani su i proizvedeni od strane Exoathlet.
Prvi egzoskelet napravili su naučnici iz korporacija General Electric i United States Military još šezdesetih godina prošlog veka. Zvao se Hardiman i mogao je slobodno podići teret od 110 kg u zrak. Osoba koja je stavila ovaj uređaj u procesu doživjela je opterećenje, kaopri podizanju 4,5 kg! Samo što je sada sam Hardiman imao svih 680 kg. Zato nije bio baš tražen.
Svi egzoskeleti su podijeljeni u tri tipa:
- potpuno robotski;
- za ruke;
- za noge.
Moderna robotska odijela teže od 5 do 30 kg i više. Oni su i aktivni i pasivni (rade samo na komandu operatera). Prema namjeni, egzoskeleti se dijele na vojne, medicinske, industrijske i svemirske. Razmotrite najdivnije od njih.
Najimpresivniji egzoskeleti našeg vremena
Sastavljanje takvih egzoskeleta vlastitim rukama kod kuće u bliskoj budućnosti, naravno, neće uspjeti, ali vrijedi ih upoznati:
- DM (Mašina snova). To je potpuno automatski hidraulični egzoskelet kojim upravlja glas svog operatera. Uređaj je težak 21 kg i može izdržati osobu težine do centnera. Do sada se koristi za rehabilitaciju pacijenata koji ne mogu da hodaju zbog oboljenja centralnog nervnog sistema ili drugih neuromišićnih oboljenja. Približna cijena - 7 miliona rubalja.
- Ekso GT. Misija ovog egzoskeleta je ista kao i prethodnog - pomaže ljudima s patologijama motoričkih funkcija nogu. Karakteristike su slične prethodnom, cijena je 7,5 miliona rubalja.
- ReWalk. Dizajniran je da ponovo omogući kretanje osobama sa paralizom donjih ekstremiteta. Uređaj je težak 25 kg i može raditi bez punjenja 3 sata. Egzoskelet je dostupan u Evropi i SAD po cijeni od 3,5 milionarubalja.
- REX. Danas se ovaj uređaj u Rusiji može kupiti za 9 miliona rubalja. Egzoskelet daje osobama sa paralizom nogu ne samo samostalno hodanje, već i mogućnost da stoje/sjede, okreću se, hodaju po mjesecu, silaze niz stepenice itd. REX se kontroliše džojstikom i može raditi cijeli dan bez punjenja.
- HAL (Hybrid Assistive Limb). Postoje dvije verzije - za ruke i za ruke/noge/torzo. Ovaj izum omogućava rukovaocu da podigne težinu 5 puta veću od dozvoljene za osobu. Koristi se i za rehabilitaciju paraliziranih osoba. Ovaj egzoskelet je težak samo 12 kg, a njegovo punjenje je dovoljno za 1,0-1,5 sati.
Kako napraviti egzoskelet vlastitim rukama: James Hacksmith Hobson
Prva i do sada jedina osoba koja je uspjela konstruirati egzoskelet u nelaboratorijskim uvjetima je kanadski inženjer James Hobson. Izumitelj je sastavio uređaj koji mu omogućava da slobodno podiže u zrak blokove od 78 kilograma. Njegov egzoskelet radi na pneumatskim cilindrima, koji se energijom napajaju kompresorom, a uređajem se upravlja pomoću daljinskog upravljača.
Kanađanin ne krije svoj izum. Možete saznati kako sastaviti egzoskelet vlastitim rukama slijedeći njegov primjer na web stranici inženjera i na njegovom YouTube kanalu. Međutim, imajte na umu da težina koju podiže takav egzoskelet počiva isključivo na kičmi operatera.
DIY egzoskelet:uzorak dijagrama
Ne postoje detaljna uputstva koja vam omogućavaju da lako sastavite egzoskelet kod kuće. Međutim, jasno je da će trebati:
- okvir, karakteriziran snagom i pokretljivošću;
- hidraulični klipovi;
- tlačne komore;
- vakum pumpe;
- napajanje;
- izdržljive cijevi koje mogu izdržati visok pritisak;
- kontrolni računar;
- senzori;
- softver koji vam omogućava slanje i pretvaranje informacija sa senzora za željeni rad ventila.
Kako će ova kompozicija otprilike funkcionirati:
- Jedna pumpa treba da poveća pritisak u sistemu, druga da ga smanji.
- Rad ventila zavisi od pritiska u komorama pod pritiskom, čije povećanje/smanjenje će kontrolisati sistem.
- Položaj senzora (protiv pokreta udova): šest - ruke, četiri - leđa, tri - noge, dva stopala (više od 30 ukupno).
- Softver bi trebao spriječiti pritisak na senzore.
- Senzorski signali se moraju podijeliti na uslovne (informacije iz njih su korisne ako bezuvjetni senzor ne "govori" o pritisku koji doživljava) i bezuvjetne. Uslovljenost/bezuvjetnost ovih elemenata može se odrediti, na primjer, akcelerometrom.
- Egzoskeletne ruke - sa tri prsta, odvojene od ručnog zgloba operatera - da bi se spriječile ozljede i dala dodatna snaga.
- Izvor napajanja se bira nakon montaže i probnog testiranja egzoskeleta.
Robotska odijela, do sadasamo u oblasti rehabilitacije, već počinju da ulaze u naše živote. Postoje pronalazači koji su u stanju da naprave takav uređaj van laboratorija. Sasvim je moguće da će u bliskoj budućnosti svaki student moći vlastitim rukama sastaviti egzoskelet Stalkera. Već je moguće predvidjeti da su takvi sistemi budućnost.
