В этой статье дается описание основных систем экзоскелета простым, общедоступным языком. Прошу журналистов обратить пристальное внимание на этот пост, чтобы допускать в своих статьях об экзоскелетах поменьше ошибок.

Что такое экзоскелет? Экзо в переводе с греческого означает внешний. В отличие от человеческого скелета, который поддерживает человеческое тело изнутри, экзоскелет осуществляет поддержку извне. Экзоскелеты обычно предназначены для помощи людям с ограниченными физическими возможностями, а также для увеличения силы и выносливости.

Ключевые компоненты экзоскелета:

Каркас:
Обычно изготавливается из лёгких материалов, он должен быть достаточно прочным, чтобы удерживать вес тела, а также вес экзоскелета и его компонентов. Каркас должен обеспечивать безопасное положение тела, исключая риск падения. Места сочленения каркаса соответствуют суставам тела, они расположены на бёдрах, коленях и в области голеностопных суставов.

Батареи:
Должны обеспечивать работу экзоскелета в течение дня, их замена должна проходить легко, так чтобы отработанные батареи можно было быстро вынуть и поменять на заряженные. Они должны быть лёгкими и компактными, чтобы экзоскелет не стал тяжёлым и громоздким. Они должны быстро заряжаться, чтобы на следующий день экзоскелет бы готов к работе.

Датчики:
Они считывают информацию, сообщающую о намерении владельца, о том, какое движение он хочет совершить. Они могут быть ручными, такими как джойстик, могут быть биоэлектрическими и улавливать био-импульсы, идущие по телу, они могут также быть в нескольких устройствах, таких как пульт дистанционного управления и детектор движения, с их помощью человек может менять режим ходьбы на режим поднимания по лестнице. Компьютер перерабатывает информацию, полученную через датчики.

Блок управления:
Выполняет функцию мозга данного устройства, блок управления представляет собой бортовой компьютер, он обрабатывает информацию, полученную от датчиков, и управляет механизированными блоками. Компьютер координирует работу различных моторов, и человек в экзоскелете может идти, подниматься или спускаться по лестнице.

Механизированные блоки:
Если каркас выполняет функцию костей в теле, а блок управления выполняет функцию мозга, то механизированные блоки – это мышцы, которые совершают движение. Как правило, их основу составляют электромоторы или гидравлика. Механизированные блоки осуществляют движение экзоскелета и его владельца, они работают от батарей, команды на движение поступают от компьютера.

Управление походкой и поддержание равновесия:
Большинство из современных экзоскелетов полностью не могут ни удерживать равновесие, ни следить за походкой. Их владельцы должны иметь сильные мышцы верхнего пояса, которые помогут сохранить устойчивость и не перевернуться. В основном, чтобы удержать равновесие в этих экзоскелетах, нужно пользоваться костылями. Кроме того, большинство из них не могут имитировать обычную походку. Ходьбу кто-то охарактеризовал как “контролируемое падение вперёд”. С каждым шагом мы наклоняемся вперёд и передвигаем вторую ногу, чтобы не упасть. Когда мы просто идём, движение стопы происходит от пятки к носку. Но наша походка меняется, когда мы меняем направление движения, поднимаемся по лестнице или спускаемся с холма.

Современные экзоскелеты такими функциями не обладают, они не настолько эффективны и удобны. Конечно, в будущем у экзоскелетов будут встроены системы контроля равновесия, такие как гироскопы, они не дадут своему владельцу упасть, а также будет встроен регулятор походки, с помощью которого экзоскелет будет повторять естественные движения человека.

Категория: Продвижение | Нет комментариев »

Комментарии