În 2007, Ministerul Situațiilor de Urgență a contactat Institutul de Cercetare în Mecanică al Universității de Stat din Moscova. Agenția de salvare avea nevoie de o unitate rusă pentru a facilita operațiunile de salvare - un exoschelet. Un design special pentru corpul uman, care vă permite să creșteți capacitățile corpului de mai multe ori. Datorită dezvoltării tehnologiilor moderne, această idee a scriitorilor de știință-ficțiune despre un supraom și-a găsit acum întruchiparea reală. Această zonă s-a dezvoltat activ în Occident în ultimii ani, iar inginerii ruși au decis să nu rămână departe de aceste procese.
Un exoschelet de astăzi este un sistem de cadru extern conceput pentru a spori forța musculară a unei persoane sau forța specială de ridicare a unui robot android. Această denumire a fost luată inițial din biologie, în care însemna exoscheletul nevertebratelor. În viitor, această tehnologie ar trebui să elimine limitările fizice ale oamenilor, precum și diversele mecanisme.
În prezent, principala zonă de utilizare a exoscheletelor este dezvoltarea în interesul armatei. Direcția principală de lucru pe exoschelete este dezvoltarea unui prototip de lucru care ar putea îmbunătăți abilitățile fizice ale soldaților. În viitor, funcții similare pot fi folosite, de exemplu, pentru scufundări adânci sau zboruri în spațiu, precum și în alte situații destul de complexe. Al doilea exemplu, nu mai puțin obișnuit, de utilizare a exoscheletelor este de a ajuta la reabilitarea pacienților cu leziuni ale sistemului musculo-scheletic. Un exemplu de astfel de dispozitiv este exoscheletul Honda Walking Assist Device. Este de remarcat faptul că dezvoltatorii ruși sunt și ei interesați de această direcție de dezvoltare.
Pe lângă Ministerul Situațiilor de Urgență, dezvoltatorii autohtoni au fost sprijiniți și de Ministerul Educației și Științei (alocarea de finanțare în valoare de 120 de milioane de ruble). În 2013, prima probă, cu o greutate de 50 kg și capabilă să reziste la o încărcătură maximă de până la 200 kg, a fost prezentată în cadrul celui de-al 6-lea Salon Internațional de Siguranță Integrată. În același timp, dezvoltarea a primit o medalie de aur din mâinile lui Serghei Shoigu însuși și sarcina de a „rafina” dispozitivul. Cu toate acestea, primul exoschelet creat în Rusia s-a dovedit a fi prea voluminos, precum și cu o întârziere inacceptabilă a reacțiilor.
Similar cu costumul Iron Man din popularul film științifico-fantastic, dezvoltarea rusă „ExoAtlet” este capabilă să înzestreze o persoană cu un set de superputeri. Și, deși este imposibil să zbori într-un astfel de costum, dezvoltatorii cred că cu ajutorul lui „poți muta munții”. Potrivit lui Pavel Komarov, cercetător la Institutul de Mecanică al Universității de Stat din Moscova, greutatea, care este montată pe structura de putere din partea de sus, trece prin articulația din șold și pelvis prin picior în pământ. Într-o poziție statică, o persoană este complet eliberată de sarcină; nu simte că greutatea este ținută. Sarcina maximă pe care o poate suporta în prezent acest exoschelet este de 200 kg. În același timp, ținând o astfel de greutate, este puțin probabil ca o persoană să se poată mișca. Cu toate acestea, cu ajutorul acestui exoschelet o persoană poate transporta o greutate de 70 sau chiar 100 kg chiar și pe distanțe foarte mari.
Corespondenții LifeNews care au vizitat laboratorul au încercat singuri pe ExoAtlet. Cu o sarcină totală de 50 kg, greutatea sa nu este absolut simțită de o persoană. În același timp, pentru a utiliza pe deplin această dezvoltare, o persoană trebuie să învețe să facă față forței de inerție, iar acest lucru se realizează printr-un antrenament constant. Acest costum a fost creat în principal pentru salvatorii ruși; Ministerul Situațiilor de Urgență a fost unul dintre inițiatorii creării sale. În același timp, oamenii de știință ruși s-au confruntat cu sarcina destul de dificilă de a crea un costum durabil și, în același timp, destul de ușor.
Este necesar ca angajații Ministerului pentru Situații de Urgență să poată urca cu ușurință scări în zona accidentelor sau dezastrelor provocate de om, în timp ce risipesc mai puțin oxigen, explică unul dintre aspectele utilizării ExoAtleta Elena Pismennaya, care deține funcția de cercetător principal. la Institutul de Mecanică al Universității de Stat din Moscova. Creatorii exoscheletului rusesc cred că posibilitățile de utilizare a acestui mecanism sunt aproape nelimitate.
În prezent, echipa de dezvoltare continuă să lucreze la îmbunătățirea proiectului, finalizând modelul în colaborare cu viitorii utilizatori și departamentele relevante. Cu toate acestea, toate acestea sunt evoluții închise, în timp ce angajații institutului de cercetare au dorința de a lansa ceva pentru piața deschisă. Prin urmare, în viitorul apropiat poate apărea un nou exoschelet într-o versiune medicală.
Aproape simultan, un număr de membri ai echipei au venit cu o idee care mergea dincolo de cercetare și dezvoltare - de a-și comercializa produsul. Dintre toate opțiunile posibile de adaptare a exoscheletului pentru o posibilă introducere pe o piață largă, ei au considerat că domeniul medical - reabilitarea pacientului - este cel mai revoluționar și profitabil. Ekaterina Bereziy, care a condus proiectul care s-a desprins din echipa principală în 2011, observă că dezvoltatorii nu au vrut să se oprească la nivel de desen și să abandoneze totul. A fost creată special o structură comercială, numită „ExoAtlet”, cu participarea specialiștilor Universității de Stat din Moscova și în baza unui contract guvernamental de la Ministerul Industriei și Comerțului. Ministerul Industriei și Comerțului a alocat 40 de milioane de ruble pentru dezvoltarea exoscheletului, în timp ce echipa care a plecat să facă afaceri nu pierde legătura cu colegii lor care lucrează la ordinele de apărare.
În domeniul medicinei, în special în domeniul reabilitării pacienților, exoscheletele sunt capabile să ofere un număr mare de oportunități acelor persoane care se deplasează în prezent folosind un scaun cu rotile. În același timp, ele pot rezolva mai multe funcții diferite simultan: un produs - un înlocuitor pentru un scaun cu rotile, un simulator pentru persoanele cu boli ale sistemului musculo-scheletic care au nevoie de reabilitare, precum și un produs pentru reabilitare emoțională și socială - deoarece un persoana cu capacități fizice limitate are șansa de a începe să se miște în mod independent. El scapă de nevoia de a privi constant oamenii din jurul lui.
În prezent, obiectivele proiectului rusesc „ExoAtlet” sunt dezvoltarea primului exoschelet din țara noastră. La baza acestui proiect se află dezvoltările inovatoare realizate de angajații Institutului de Cercetare a Mecanicii din cadrul Universității de Stat din Moscova și care vizează extinderea capacităților fizice ale oamenilor. În prezent, proiectul se dezvoltă în două direcții: modificarea de salvare de urgență și exoschelet medical.
Modificarea de salvare de urgență a exoscheletului a fost concepută pentru a rezolva problemele care implică transportul de încărcături destul de grele pe distanțe lungi; poate fi folosită și în timpul operațiunilor antiteroriste și de deminare. Pentru a elimina consecințele dezastrelor provocate de om și a dezastrelor naturale, pentru a curăța molozul rezultat, pentru a efectua operațiuni de stingere a incendiilor în condiții de rezerve limitate de aer în aparatele de respirație ale pompierilor. Versiunea medicală, denumită ExoAtlet Med, este în curs de dezvoltare pentru a ajuta persoanele cu dizabilități. Poate fi folosit atât pentru reabilitarea medicală, cât și pentru reabilitarea socială a pacienților care suferă de tulburări musculo-scheletice. Acest exoschelet este ideal pentru nevoile de terapie și reabilitare ale populației specializate din centrele de reabilitare și spitale.
Adevărat, compania rusă ExoAtlet întârzie câțiva ani în această direcție, pregătindu-se să-și prezinte dezvoltarea medicală abia în 2017. Cu toate acestea, cele mai de succes versiuni medicale de exoschelete au ajuns deja la consumatorul final: de la liderul în construcția de schelete medicale, compania americană Ekso Bionics și israelianul Re Walk. În același timp, prototipul american este similar cu dezvoltarea rusă, iar compania însăși a ales o cale de dezvoltare similară, s-a separat la un moment dat de evoluțiile militare. Nu cu mult timp în urmă, Ekso Bionics a reușit să atragă aproximativ 20 de milioane de dolari în investiții în proiectul său.
În prezent, compania rusă ExoAtlet are 20 de angajați - designeri, ingineri, matematicieni, programatori, specialiști în domeniul teoriei controlului și al interfețelor neuronale, marketeri și manageri. Compania știe bine că acest proiect poate fi inclus în lista mijloacelor de reabilitare doar cu sprijinul statului. Dezvoltatorii ExoAtlet Med se așteaptă ca produsul lor să fie inclus în registrul oficial al mijloacelor tehnice de reabilitare (astazi include scaune cu rotile și cârje, pe care persoanele cu dizabilități din cadrul unor programe speciale le pot primi gratuit sau cu o reducere semnificativă).
În același timp, compania speră să primească și ordine guvernamentale. În total, statul a cheltuit 160 de milioane de ruble pentru dezvoltarea unui model de funcționare al exoscheletului rus în perioada 2011-2014. Potrivit reprezentanților companiei ExoAtlet, noul prototip va fi gata până la sfârșitul anului 2014. Și deja în 2015, medicii, parteneri ai proiectului, vor putea efectua teste preclinice ale noului produs, iar dezvoltatorii vor începe să-l perfecționeze pe baza recomandărilor de la medici. Pentru următoarea etapă a lucrărilor la proiect, care este de așteptat să dureze cel puțin un an, dezvoltatorii au nevoie de aproximativ 137 de milioane de ruble în plus. S-a decis să apeleze la oficialii ruși pentru suma necesară.
Până când produsul nu este gata de lansare în producția de masă, nu are rost să vă puneți speranțele în fonduri private de risc - riscurile sunt prea mari. Prin urmare, se plănuiește atragerea investitorilor privați către proiect numai în a doua etapă a lucrărilor. Exoscheletul rus ar trebui să intre în producție de serie în 2016-2017. Când un prototip de lucru este gata, va deveni complet clar care este produsul final al companiei, cum poate fi implementat și care sunt perspectivele ca noul produs să fie inclus în registrul mijloacelor tehnice de reabilitare a persoanelor cu dizabilități. În acest moment produsul va deveni în sfârșit comercial și pot fi căutați investitori privați pentru el. De asemenea, dezvoltatorii se așteaptă să găsească un partener care să fie gata să construiască o fabrică pentru ei pentru piața de deschidere, Ekaterina Bereziy subliniază următorii pași.
De fapt, în acest moment pur și simplu nu există nicio piață pentru astfel de produse în Rusia; aceasta trebuie încă creată. De asemenea, întrebarea rămâne deschisă dacă designerii ruși vor putea să-și ducă la bun sfârșit ideea. Echipa ExoAtleta va trebui să rezolve multe probleme care sunt în domenii conexe - să sincronizeze citirea impulsului și reacția mașinii, să rezolve problema creșterii încărcării bateriei, să continue să reducă volumul și greutatea produsului și să rezolve problema cum să eliberăm mâinile utilizatorului. În același timp, această direcție câștigă putere în lume. Potrivit experților, doar piața europeană a exoscheletelor este evaluată deja la 1,5 miliarde de euro. Tehnologiile care au apărut astăzi pot duce în sfârșit la o adevărată descoperire în construcția de exoschelete, iar Rusia poate avea șansa să țină pasul cu concurenții săi direcți în această cursă.
Surse de informare:
http://expert.ru/expert/2014/23/primerka-vneshnego-skeleta
http://www.exoatlet.ru
http://lifenews.ru/news/126090
http://robonovosti.ru/texnologii/1191-ekzoskelet.htm
Pentru prima dată, echipamentul de luptă al „soldatului viitorului” cu un exoschelet și un vizor electronic a fost demonstrat la Moscova în iunie 2017, la deschiderea Centrului de prototipare de înaltă complexitate al NUST MISIS „Kinetics”, care a fost creat cu participarea Ministerului Educației și Științei și a Ministerului Industriei și Comerțului al Federației Ruse, apoi prezentată la expoziția de arme „Armata -2017”.
Conceptul a fost dezvoltat la Institutul Central de Cercetare de Inginerie de Precizie (TSNIITOCHMASH). Potrivit dezvoltatorilor, „Alyosha” va corespunde echipamentului de luptă „Ratnik” al Forțelor Armate Ruse la nivelul a 4-a-5-a generație. Cea mai recentă dezvoltare este echipată cu un exoschelet de titan și o vizor electronic.
Exoscheletul ușor de titan „Sandwich” va crește activitatea fizică și rezistența unui soldat, precum și viteza de mișcare a acestuia în marș sau în luptă.
Cizmele sunt echipate cu senzori de mină și un sistem de suprimare a semnalului radio, precum și inserții de protecție care vor proteja luptătorii de gloanțe și fragmente de obuze.
Casca blindată are încorporat un dispozitiv de vedere pe timp de noapte, un sistem de desemnare a țintei, o mască specială în loc de o mască de gaz și o lanternă. O astfel de cască este capabilă să proiecteze informații despre situația de pe câmpul de luptă în fața soldatului.
Armura este echipată cu un sistem integrat de recunoaștere a „prietenului sau dușmanului” și este capabilă să reziste la peste zece lovituri directe de la gloanțe în diferite scopuri.
Salopeta de protecție de luptă monitorizează starea fizică a militarului și, dacă este necesar, îi acordă primul ajutor. Datele despre sănătatea unui luptător sunt proiectate pe viziera electronică a căștii. Cadrul de susținere al salopetei este echipat cu un blocaj cu eliberare rapidă, astfel încât exoscheletul poate fi îndepărtat cu ușurință dacă este necesar.
Setul include o uniformă de camuflaj care se poate adapta la orice condiții meteorologice și protejează luptătorul de foc și umiditate. Armele din trusa Alyosha ar trebui să fie puști de asalt de doi calibru care trag gloanțe și grenade.
Potrivit previziunilor, Alioșa va intra în serviciul armata rusă până în 2020, când fabricile rusești vor putea pune piese individuale în serie.
După cum a remarcat șeful Centrului de Prognoză Militară, membru corespondent al Academiei de Științe Militare Anatoly Tsyganok, comentând despre cea mai recentă dezvoltare internă unui corespondent Nation News, primele exoschelete au apărut în Rusia în urmă cu aproximativ 10 ani și au fost îmbunătățite constant toate de data asta.
„A existat chiar și această glumă printre experți: dacă folosești toate acestea, poți sări peste un gard în echipament complet de luptă. „Alyosha” este cea mai recentă și foarte promițătoare dezvoltare. Un exoschelet ajută o persoană să transporte greutăți suplimentare. La urma urmei, fiecare soldat de infanterie trebuie să transporte 20 kg de marfă sau chiar mai mult. Și este foarte greu. Și un astfel de echipament îi va oferi luptător posibilitatea de a ușura povara pe spate și de a se mișca rapid în echipament complet de luptă”, a menționat Anatoly Tsyganok.
Expertul consideră că data sosirii celei mai recente evoluții la Forțele Armate Ruse va depinde de finanțare, iar primele loturi vor merge cel mai probabil către unități din Districtul Militar de Vest.
„Eu cred că echipamentele prezentate la expoziția de arme Army 2017 vor fi vândute în viitorul apropiat, dar în cantități mici. Momentul de implementare a dezvoltării depinde de finanțare. Cred că exoscheletele nu vor fi introduse simultan în toate forțele armate ale Federației Ruse. Ca una dintre opțiuni, primele loturi vor merge către unitățile din Districtul Militar de Vest sau către unitățile staționate în Kaliningrad. Apoi, cred, vor apărea în trupele din nordul țării. Dezvoltarea este foarte promițătoare”, a subliniat Tsyganok.
Prototip de exoschelet pentru armata rusă 6 octombrie 2017
Nu, ei bine, este clar că ne pot înșela cu tablete și smartphone-uri - nu vor face ceea ce îi arată președintelui. Ei pot chiar trișa cu .
Dar, de obicei, militarii nu sunt înșelați și fac ceea ce li s-a promis. Dar vor face asta?
La forumul Army 2017, a fost prezentat un prototip al unui nou exoschelet al armatei numit „Apărătorul viitorului”. Se raportează că un astfel de exoschelet în viitor va deveni echipament pentru soldați, permițându-le să îmbunătățească parametrii fizici ai unui soldat, rezistența sa și calitatea împușcării. Cu ajutorul unui astfel de exoschelet, personalul militar va fi protejat în mod fiabil de gloanțe și schije, în plus, vor putea transporta până la 150 kg de marfă.
„Ratnik-3” include un exoschelet din titan care va crește forța fizică și rezistența, armătură de scară, o uniformă de camuflaj care se poate adapta la condițiile meteorologice, o cască blindată cu lanternă, un afișaj și un dispozitiv de vedere pe timp de noapte, precum și pantofi cu senzori explozivi.
Împărțirea acestui echipament în generații este destul de arbitrară. În loc să reflecte etape specifice legate de timp, reflectă un proces general de rafinare și îmbunătățire. Având în vedere că durata de viață a „Warrior” este de cinci ani, la acest interval ar trebui să ne așteptăm la o actualizare, adică mai aproape de 2020.
Ce se va întâmpla în „Ratnik-2” în viitorul apropiat?
În primul rând, un sistem de recunoaștere „prieten sau dușman” atât pentru vehicule de luptă, cât și pentru soldați. Acest lucru vă va permite să evitați singuri focul prieten și, în general, să înțelegeți mai bine ce se întâmplă pe câmpul de luptă.
În al doilea rând, poate că până la această oră va fi lansată producția cardiovizoarelor anunțate la forumul Armatei 2016. Acest dispozitiv vă permite să luați citiri ECG, ritm cardiac, mișcări respiratorii și temperatură în timp real. Pe baza acestor date, comandantul poate avea o idee despre starea fizică și emoțională a soldaților săi.
În al treilea rând, timpul țesăturilor aramide se apropie de sfârșit și acestea sunt înlocuite cu polietilenă cu greutate moleculară mare, mai practică și mai durabilă.
Noile tehnologii moderne ne umplu viața cu invenții și gadgeturi uimitoare. În fiecare zi folosim aparate electrocasnice care înainte erau considerate nimic altceva decât science fiction. Internetul, smartphone-urile, mașinile pline cu senzori și pilotul automat sunt lucruri și fenomene care ne sunt familiare și ne luminează viața. Se pare că industria militară conduce progresul tehnologic al evoluției umane. De exemplu, cuptorul cu microunde a fost mai întâi disponibil armatei, iar apoi populația civilă a planetei a aflat despre el. Sateliții, computerele și multe altele au intrat în viața noastră. Un exoschelet militar va deveni în curând disponibil pentru noi.
Despre ce vorbim?
După ce au citit ultimul paragraf, mulți au fost surprinși sau chiar speriați de cuvântul „exoschelet”. Nu intrați în panică, să ne dăm seama și să decidem ce fel de „fiară” este aceasta și de ce este necesară.
Exoscheletul este cea mai recentă dezvoltare unică a oamenilor de știință într-un astfel de domeniu al științei precum biomecanica. Tehnologia este fabricată sub forma unui sistem de cadru extern care este conceput pentru a spori puterea musculară a unui robot uman sau android. Acest termen a fost luat din biologie. Se referă la scheletul superficial al organismelor nevertebrate. În viitor, o astfel de tehnologie va elimina limitările fizice din viața umană, precum și în utilizarea mecanismelor. Tehnologia militară și nevoile sale au depășit din nou toate așteptările. Ei spun că în 5-6 ani Ministerul Apărării al Federației Ruse va avea echipamente speciale.
Ați înțeles și ați ghicit deja că dezvoltarea exoscheletelor este domeniul de interes al Ministerului Apărării. La urma urmei, o astfel de dezvoltare va crește capacitățile și abilitățile fizice ale unui soldat. În viitor, vor să folosească aceste tehnologii pe nave spațiale, precum și în mașini pentru scufundări la adâncimi extreme pentru cercetare.
Cum a început totul?
Exoscheletul militar a devenit obișnuit în lumea fanteziei. Am văzut astfel de dispozitive în jocuri video, filme și desene animate, dar aceste „costume” au fost dezvoltate abia recent. Prima a fost introdusă în lume de tehnologiile militare americane în anii 60 ai secolului XX. Dar era atât de greu și imobil încât a trebuit exclusă posibilitatea utilizării sale efective. General Electric și United States Military au închis proiectul fără a obține rezultate pozitive. Au apărut recent mostre care au fost utilizate cu succes. Exoscheletul fabricat rusesc s-a dovedit pozitiv. Alte țări dezvoltă și costume: SUA, Israel, Japonia. Ce puteri crezi că concurează între ele în această dezvoltare? Onoarea de a purta numele de „exoschelet militar” a fost acordată până acum dezvoltărilor din SUA și Federația Rusă!
„Exosuit” astăzi
Un exoschelet se găsește în diferite jocuri: „Stalker”, „Warface”, „Starcraft”, „Crisis” și altele. Dar, în realitate, aceste costume sunt doar în curs de dezvoltare. În țara noastră, acest nou produs este dezvoltat de Institutul de Cercetare Mecanică al Universității de Stat din Moscova sub sigla ExoAtlet. În America, două vehicule sunt dezvoltate în paralel: infanteriei ușoare „Hulk” de la compania Locked Martin și multifuncționale grele „XOS-2” de la producătorul Raytheon.
O cantitate mare de informații despre evoluții este închisă. Dar biomecanica umană din țara noastră vrea să lanseze dispozitivul pentru piața liberă. Un schelet în scopuri medicale va apărea în curând.
Exoschelet medical
Sistemele de fabricație rusă sunt planificate pentru a fi utilizate în medicină. Acest lucru va extinde capacitățile persoanelor care se află într-un scaun cu rotile. Biomecanica umană încearcă să introducă astfel de dispozitive în procesul de reabilitare. Acestea vor îndeplini mai multe funcții simultan:
- înlocuitor de scaun cu rotile;
- un simulator pentru persoanele cu boli musculo-scheletice;
- un mijloc de reabilitare socială și emoțională.
Proprietarul unei astfel de tehnologii va putea să se miște independent și chiar să scape de problema privirii „de jos în sus”.
Versiunea de salvare de urgență a costumului
Exoscheletul militar a fost conceput pentru a rezolva mai multe probleme:
- transportul de sarcini foarte grele pentru oameni pe distanțe lungi;
- deminarea zonei;
- participarea la operațiuni antiteroriste;
- lichidarea consecințelor dezastrelor provocate de om și dezastrelor naturale;
- analiza prăbușirilor și molozului;
- stingerea incendiilor atunci când alimentarea cu aer în aparatul de respirat al salvatorului este limitată etc.
Ce este un costum modern de supererou?
Exoscheletul de fabricație rusă este realizat sub forma unui cadru situat în spatele proprietarului. Există, de asemenea, două suporturi pentru braț și picior pe o parte a corpului. Dispozitivul nu are membre care să acționeze ca o mână. Dezvoltarea internă diferă de omologul său de peste mări. Dispozitivul nostru este de natură pasivă. Nu este echipat cu servo, adică mișcarea se realizează datorită puterii musculare a proprietarului dispozitivului.
Dar comunitatea internațională consideră că dezvoltarea noastră este mult mai promițătoare decât cea americană în ceea ce privește aplicarea în masă. „ExoAtlet” permite unui luptător să transporte o încărcătură cântărind aproximativ o sută de kilograme. Ideea este că greutatea de pe cadru este distribuită corect. O astfel de soluție reduce costul producerii exoscheletelor de zeci de ori, ceea ce face posibilă echiparea unui număr mai mare de luptători.
Echivalent în străinătate
Un număr mare de electronice și baterii au fost integrate în dezvoltarea americană. Pe lângă costul ridicat, mai există o problemă în modelele occidentale - autonomia. Inginerii s-au asigurat că sistemul funcționează timp de 72 de ore. Dar în curând se pune problema încărcării sau înlocuirii unității de alimentare (bateria), deoarece în condiții de teren acest lucru este foarte problematic și uneori imposibil!
Criticii au văzut o altă problemă cu HULK-ul american. Ce ar trebui să facă un soldat dacă structura este descărcată și nu există nicio modalitate de a restabili resursa de energie? Designerii susțin că această situație nu este deloc o problemă. Acești roboți militari pot fi pliați cu ușurință, transformându-i într-un fel de rucsac. Dar un astfel de robot cântărește aproximativ 25 kg. Așadar, ce ar trebui să facă apărătorul: să renunțe la dezvoltarea costisitoare sau să mai transporte încă 25 kg de greutate în exces, fără a număra acele 100 kg de bagaje?
Mentenabilitatea HULC
În condiții de teren, fiabilitatea și reparabilitatea acestui echipament ridică, de asemenea, un număr mare de întrebări. Pentru echipamentele militare, acești parametri sunt foarte importanți. De exemplu, armele mici vor fi eficiente dacă rezistă la factori adversi, iar un soldat le poate repara cu mijloace improvizate în timpul operațiunii. Nu se știe cum se vor comporta electronicele neprotejate ale omologului american în condiții de îngheț sau praf. Pentru a dezactiva un luptător cu un astfel de „lucru”, este suficient să trageți cu o armă de foc într-un element structural, de putere sau hidraulic. Ca urmare, supercostumul se va transforma în balast greu. Nu se poate repara așa ceva în teren din cauza complexității tehnologice crescute.
exoschelet rusesc
În versiunea casnică nu există probleme cu alimentarea cu energie. „ExoAtlet” nostru este limitat doar de capacitățile fizice ale luptătoarei. Dispozitivul nu scutește războinicul de stres fizic, dar îi permite să transporte până la 100 kg de echipament și arme. Dezvoltarea noastră nu poartă o povară, ci ajută o persoană să îndeplinească această funcție. Evoluțiile militare sunt unice. Inginerii s-au asigurat că ExoAtlet cântărește doar 12 kg. Acesta este unul dintre avantajele sale. La urma urmei, în condiții de luptă, fiecare gram contează. Trebuie să înțelegem că excesul de greutate încetinește performanța unui luptător. Acest lucru afectează negativ eficiența războinicului. Iar ușurința unui astfel de design este un plus evident.
Utilizarea militară a ExoAtlet se datorează și faptului că hidraulica și electronica sunt absente. Dispozitivul este o structură metalică simplă și ușoară. La urma urmei, cu cât echipamentul este mai simplu, cu atât factorii negativi îl afectează mai puțin, fie că este vorba de o defecțiune sau de condiții climatice dure. Reparațiile vor fi, de asemenea, mult mai ușoare. Dezvoltatorii noștri au creat un schelet în care practic nu există nimic de deteriorat. Și este mult mai ușor să restabiliți mecanica în luptă decât electronica. Datorită acestor factori, dezvoltarea internă este mult mai fiabilă decât analogii occidentali.
Mai simplu spus, roboți militari simpli și rentabili vor apărea în curând în apărarea țării noastre. Între timp, inginerii de proiectare occidentali continuă să se scarpine în cap. Au un drum lung de parcurs pentru a-și rafina și a-și îmbunătăți ideea. Recent, HULC a participat la testele armatei, dar, din păcate, rezultatele au fost dezamăgitoare. Prin urmare, tinerii militari ai Statelor Unite nu vor vedea curând un exocostum pe umeri.
Istoria creării „ExoAtlet”
- 2011 - Oamenii de știință MSU au câștigat licitația Ministerului Situațiilor de Urgență pentru dezvoltarea scheletului. În anii următori, echipa creează dispozitive pasive și active. Cel pasiv nu se temea de foc, cântărea 12 kg și tolera greutăți de până la 100 kg. Active a permis luptătorului să ridice o greutate de până la 200 kg.
- 2013 - o echipă de oameni de știință s-a separat pentru a dezvolta ExoAtleta în scopuri medicale. Motto-ul lor era că oamenii adevărați se vor plimba în exoschelete.
- 2014 - Institutul de Cercetare al Universității de Stat din Moscova primește premiul principal de la Startup Village. Echipa a devenit rezidentă în Skolkovo și, de asemenea, a intrat în primii cinci finaliști ai competiției Generația S și a concurat la Jocurile Olimpice de la Soci la robotică. Urmează prezentarea dezvoltării din Singapore și negocierile cu reabilitatorul șef al țării.
- 2015 - primele vânzări. Regiunea Arhangelsk a achiziționat 6 costume pentru cercetare și testare. În același an, a avut loc prima călătorie în Orientul Mijlociu. La X Venture Fair de la Kazan, echipa a ocupat primul loc la categoria de înaltă tehnologie.
- 2016 - ExoAtlet traversează Atlanticul și cucerește piețele americane și asiatice. Dezvoltatorii Skeleton se asociază anul acesta cu o lovitură de la un pistol de semnalizare. Vânzările de dispozitive încep în Rusia și încep și studii clinice serioase.
„ExoAtlet” acasă
„Atletul” nostru este proiectat în așa fel încât să reproducă complet mersul proprietarului. Dar acest lucru nu înseamnă că procesul se va desfășura fără participarea proprietarului. Această mișcare poate fi comparată cu mersul pe bicicletă. O persoană va trebui să se obișnuiască cu controalele. Cu un astfel de echipament, trebuie să reînveți cum să menții echilibrul și să faci primii pași unul după altul. Acest proces durează de la câteva ore la câteva zile. Procedura de învățare a controlului exoscheletului are loc în clinică, unde dispozitivul este ajustat la parametrii personali ai proprietarului:
- lățimea pelvisului;
- înălțimea spatelui;
- lungimea si proportia picioarelor.
Desigur, totul are loc sub supravegherea unui medic, care efectuează o verificare completă a corpului înainte de fiecare antrenament. În continuare, pacientul are dreptul de a efectua antrenament și reabilitare la domiciliu, dar din nou sub supraveghere. Robotul înregistrează datele telemetrice și le transmite centrului de monitorizare.
Dacă măduva spinării a fost rănită relativ recent, atunci există o șansă de a evita dizabilitatea. Dar această „ora de aur” nu durează mult. Cu cât pacientul se ridică mai repede pe picioare și face primul pas cu ajutorul ExoAtlet, cu atât sunt mai mari șansele sale de a restabili funcțiile motorii și de a reveni la viața normală. Dar este important de reținut că procesul de reabilitare este diferit pentru fiecare și depinde de resursele vitale ale persoanei vătămate.
În cazul pierderii complete a funcțiilor motorii, ExoAtlet va deveni un înlocuitor parțial pentru un scaun cu rotile. Trebuie înțeles că nu veți putea petrece zile în costum, acesta fiind un mijloc de reabilitare. Antrenamentul zilnic într-un costum va înlocui trei kinetoterapeuți simultan și, de asemenea, va schimba fundamental calitatea vieții pacienților paralizați. Exoscheletul va ajuta oamenii să înceapă să meargă. Mersul pe jos va îmbunătăți semnificativ ventilația plămânilor, va readuce tensiunea arterială la normal, va crește mobilitatea articulațiilor, va elimina infecțiile tractului urinar, va restabili nutriția organelor interne și a mușchilor și va îmbunătăți funcția intestinală. Toate acestea sunt un efect fiziologic.
Aspectele emoționale și psihologice din viața unei persoane cu dizabilități nu sunt mai puțin importante. Când folosesc ExoAtlet, persoanele paralizate au observat că starea lor de spirit și atitudinea față de lumea din jurul lor s-au îmbunătățit. Viața lor a început să fie plină de culori, impresii pozitive și emoții. Ei capătă forțe noi. Acum sunt capabili să comunice în mod egal cu oamenii din jurul lor. Focul și interesul pentru viață apar în ochii piloților ExoAtlet. Ei spun că în spatele lor nu este electronică și o baterie, ci o pereche de aripi avansate din punct de vedere tehnologic.
japonez HAL
În Țara Soarelui Răsare, biomecanica umană nu stă pe loc. Oamenii de știință de la un laborator experimental japonez au dezvoltat un membru de asistență hibrid. Astăzi, pe insulă este folosit de persoanele cu dizabilități. Dezvoltarea și îmbunătățirea acestui costum a avut loc la Universitatea din Tsukubina peste 20 de ani! Astăzi, japonezii introduc în mod activ tehnologia HAL în medicină. Cyberdyne (deținătorul drepturilor asupra exoscheletului) a închiriat mai mult de trei sute de exemplare. În 2013, invenția a primit un certificat de siguranță în utilizare. Acest fapt a deschis calea dispozitivului pe piața mondială și a confirmat, de asemenea, fiabilitatea acestuia.
Proprietarul modificării HAL-5 poate ridica și muta lucruri și obiecte care depășesc de cinci ori sarcina maximă în condiții naturale. Această întorsătură în lumea tehnologiei și a roboților simplifică foarte mult munca salvatorilor și a lichidatorilor de diverse consecințe. Dar această modificare nu a fost încă implementată.
Concluzie
Am mai văzut evoluții fantastice în cinema. Am văzut un exoschelet în jocuri („Stalker”), dar nici măcar nu ne-am putut imagina că astfel de tehnologii vor deveni în curând disponibile pentru omul obișnuit. În 2017, se desfășoară teste active în domeniul controlului costumului cu puterea gândirii. Oamenii noștri de știință trebuie acum să învețe sistemul de operare să citească instantaneu introducerea operatorului. Problemele autonomiei bateriei se rezolvă treptat, întrucât Ministerul rus al Apărării intenționează să înceapă achiziționarea unor astfel de dispozitive la începutul anului 2020. Nu putem decât să așteptăm capetele noastre strălucitoare la Institutul de Cercetare în Mecanică al Universității de Stat din Moscova.
Astăzi, în Rusia nu există piață pentru produse similare. Încă trebuie să-l creăm. Întrebarea rămâne deschisă dacă inginerii și designerii își vor duce la perfecțiune ideea. Echipa internă ExoAtlet va trebui să rezolve un număr mare de probleme complexe: sincronizarea citirii pulsului și a răspunsului echipamentului, creșterea capacității bateriei, reducerea greutății acesteia și multe altele. Această tendință câștigă amploare în lume și devine din ce în ce mai populară. Concurenții sunt, de asemenea, în creștere, efectuând un număr mare de teste. Experții au estimat deja piața europeană a exoscheletelor la un miliard și jumătate de euro. Să le urăm dezvoltatorilor ruși mult noroc, succes creativ și noi descoperiri și descoperiri pe drumul lor creativ dificil!
Cu ajutorul acestuia, pilotul de testare de la Arkhangelsk Serghei Rubinstein, după ce a petrecut nouă ani într-un scaun cu rotile, a mers de la hotelul Pur-navolok la Flacăra Eternă. În această plimbare, care pare simplă doar pentru o persoană care consideră că abilitatea de a merge de la sine înțeles, omul a trebuit să folosească o altă abilitate nou găsită - abilitatea de a urca scările. Locuitorul Arhangelsk a făcut deja acest lucru la centrul de antrenament, dar urcând scările fără balustrade - chiar și trei! - a fost și necesar pentru prima dată. Și înainte de asta, Serghei Rubinstein a purtat un exoschelet în biserică și l-a purtat și tinerilor medici - studenți ai SSMU.
Visul devine realitate
Pe 28 iunie, când a avut loc această plimbare cu adevărat istorică, Serghei a fost singurul participant care nu s-a plâns de frig și vânt. „Pilotului” exoscheletului nu i-a păsat de pavajele din apropierea stelei „Orașul Gloriei Militare”: decorul „Pasul Înalt” a făcut posibilă depășirea denivelărilor sitului. Odată ajuns pe asfalt mai neted, testerul a trecut la un pas scăzut. Rubinstein a făcut o plimbare memorabilă în aceeași versiune a dispozitivului care a sosit în Arkhangelsk în decembrie 2016.
Un vis devenit realitate! - a spus Serghei Rubinstein. - Ne plimbăm de-a lungul digului. Sami! Și ieri, în timpul antrenamentului, am urcat o scări pentru prima dată în nouă ani. A fost o experiență de neuitat, comparabilă cu prima impresie a exoscheletului.
Locuitorul Arhangelsk nu vrea să se oprească aici. Potrivit acestuia, el își vede viitorul nu în a depăși obstacolele ulterioare cu ajutorul unui exoschelet, ci în a-l abandona cu totul: bărbatul asigură că după ce a început să se antreneze cu un aparat de reabilitare, sensibilitatea la picioare a început să revină.
Desigur, din momentul rănirii și până la începerea testării exoscheletului, terasamentul Arhangelsk a fost accesibil lui Rubinstein: bărbatul putea ajunge acolo în același mod ca orice „utilizator de scaun rulant” din nord. Dar mersul de-a lungul lui pe propriile tale picioare, chiar și cu un dispozitiv „inteligent”, este o chestiune complet diferită.
Știi, nu vrei întotdeauna ca oamenii să participe la evenimentele vieții tale”, a explicat Serghei Rubinstein. - Nu vrei să fii întotdeauna purtat într-un scaun cu rotile: vrei să te plimbi singur, să faci o plimbare cu soția ta, să ieși pe vreme bună și să citești o carte, fără să depinzi de nimeni.
Trebuie spus că, în cazul exoscheletului, nu a fost deloc posibil să se facă fără ajutor: în spatele „pilotului” stătea un instructor care și-a asigurat sarcina - exclusiv în caz de cădere.
Exemplu pentru Aliosha
Această plimbare a fost importantă nu numai pentru Serghei însuși și pentru echipa de specialiști condusă de angajata SSMU Elena Bondarenko, ci și pentru tânărul rezident al Arhangelsk Alyosha Korsakov. După un accident teribil și o leziune a coloanei vertebrale, băiatul a rămas închis într-un scaun cu rotile. Serghei Rubinstein și alți adulți speră că pentru Alyosha exemplul unui „pilot” de exoschelet adult va deveni inspirație și motivație. Deși, desigur, este prea devreme pentru a ghici: ExoAtlet nu produce încă roboți pentru copii și adolescenți, iar modelul actual este prea mare pentru un copil.
„Am văzut multe în nouă ani într-un scaun cu rotile, dar un tânăr are nevoie de motivație pentru a face sport și a se recupera”, a spus Rubinstein. - Cel mai important lucru este că acest aparat este în orașul nostru: nu este în poze, nici la televizor. Trebuie să mă antrenez - să-mi întăresc spatele, brațele - și să mă ridic așa cum fac acum. O persoană neantrenată nu va putea să se ridice și să meargă într-un exoschelet. De ani de zile am visat să mă plimb de-a lungul digului. Și, probabil, astăzi și tânărul meu prieten Alexey, privindu-mă, visează la asta. Din păcate, este încă mic. Dar dorința este principalul lucru.
Însuși Serghei Rubinstein și-ar dori ca exoscheletul să treacă de la categoria unui dispozitiv de reabilitare la categoria de uz casnic. Adevărat, până acum acestea sunt doar vise: acum, în medie, „pilotul” petrece două ore în dispozitiv, deși, potrivit lui Serghei, îi pare rău că pierde fiecare secundă petrecută în exoschelet.
Următorul pas este copilăresc
Potrivit cercetătorului responsabil al proiectului din Arhangelsk, profesor asociat al Departamentului de Cultură Fizică și Reabilitare Medicală al SSMU Elena Bondarenko, într-un an și jumătate de prezență, deja 23 de „piloți” cu boală traumatică a măduvei spinării au reușit să trece prin mai multe etape de reabilitare.
Permiteți-ne să vă reamintim că un dispozitiv unic a fost achiziționat pentru regiunea noastră de către Arkhangelsk Region Development Corporation. În plus, regiunea noastră a fost prima din Rusia care a încercat să introducă un exoschelet în procesul de reabilitare a oamenilor după un accident vascular cerebral. Dispozitivul a fost deja testat de șapte nordici cu acest diagnostic.
În cazul unor astfel de pacienți, rezultatul este și mai vizibil, a remarcat Elena Bondarenko. „Am avut mai multe cazuri în care un pacient care folosea un scaun cu rotile după o boală gravă a făcut primii pași după trei sesiuni de antrenament într-un exoschelet. Mai mult, a fost foarte plăcut că persoana a început să meargă corect. Pentru că adesea după un accident vascular cerebral se formează un mers „vicios”. În prezent, clinicile din Moscova dezvoltă indicații pentru cei care necesită o astfel de pregătire după un accident vascular cerebral. Desigur, sperăm la o versiune pentru copii. Primele studii au fost deja efectuate la Moscova cu adolescenți cu paralizie cerebrală.