1960-66 год. Лаборатория аэронавтики Корнуолльского университета. Man Amlifier. Нейл Мизен (США).

Дата: Ноябрь 15th, 2012 Автор: Александр Попов

+ Показать свойства документа

Тип контента: Патент, Обзор технологии
Номер документа: 9686
Название документа: 1960-66 год. Лаборатория аэронавтики Корнуолльского университета. Man Amlifier. Нейл Мизен (США).
Номер (DOI, IBSN, Патент): 3449769
Изобретатель/автор: Neil Mizen
Правопреемник/учебное заведение: Cornell Aeronautical Labs
Дата публикации документа: 1960-12-31
Страна опубликовавшая документ: США
Язык документа: Русский, Английский
Наименование изделия: Man Amlifier
Источник: http://cyberneticzoo.com/?p=2637
Вложения: Да
Аналитик: Роман Михайлов

Корнуолльская лаборатория аэронавтики в Буффало, штат Нью-Йорк, разработала на бумаге проект Man Amplifier еще в 1960 году. В 1961 году она получила грант на развитие этих идей. Сначала работали над теорией экзоскелета, затем над его макетом.

Видео ниже было выложено на Youtube сыном Нейла Мизена.

Проверка на точность управления Корнуолльского экзоскелета при подведении питания. На рисунке показано размещение гидравлических приводов к плечам и предплечьям. Эта конструкция могла соединяться с приводными ремнями наподобие предыдущего экзоскелета. На рисунке изображено управление соответствующим суставом и развернутый вид гидравлического привода к суставу. Движения ремня передается через ось на клапан в верхней части привода. Клапан регулирует давление жидкости на каждой стороне движущейся лопасти привода. Движение лопасти передается на сустав, позиционируя сустав соответственно. назад передается некоторое усилие, поэтому оператор чувствует расположение сустава.

К каждому суставу экзоскелета подводится импульс от двухлопастного ротора (на рисунке вверху). Модель гидравлических приводов (слева) для предплечья и локтя, как оказалось, стесняет некоторые движения; это было неприемлемым для работающего устройства. Для устранения этой проблемы понадобились приводы большего гидравлического давления.

При разработке было выполнено фотографическое исследование движения оператора с макетом экзоскелета. Линии на фотографии обозначают движения наиболее значимых частей.

Man-Amplifier помогает пилоту или астронавту, облаченному в громоздкий и неудобный скафандр. Металлический экзоскелет прикреплен к оператору и оснащен электромоторами в главных суставах. Эти моторы “следуют” за движениями оператора, «усиливая» его мускулы.

Внимание: В описаниях сказано, что экзоскелет имеет моторы, что не соответствует действительности. К сожалению, корнуолльский проект так и не дошел до стадии установки моторов.

Автор в костюме Супермена из Корнуолльской лаборатории аэронавтики. К “cуставам» будет подведено питание, что даст возможность усилить импульс, повторяя движения оператора.

Человек в ролике и на фотографиях — Рональд Дж. Паттерсон, в то время техник лаборатории аэронавтики.

Некоторые проблемы еще предстоит решить, но использование Man-Amplifier, гражданское и военное, ограничено только воображением. Экзоскелет предполагает в первую очередь военное использование. На рисунке слева рядовой в костюме супермена выгружает боеприпасы на вертолетной площадке. На рисунке справа рабочий химического предприятия поворачивает тяжелый вентиль — пример гражданского применения.

Экзоскелет может быть большим или меньшим, чем сам оператор. На рисунке слева — гигантская версия в работе на карьере. Справа — миниатюрная версия для операций с радиоактивными материалами (дистанционная выгрузка стержней реактора).

Для понимания сути Man Amplifier нужно учесть несколько моментов.

В подобных устройствах обычно есть ведущий и ведомый компоненты привода. В случае других манипуляторов они были физически раздельными. В экзоскелете типа man-amplifier они сведены вместе. В корнуолльском Man-Amplifier проявилась одна из многих проблем, а именно близость управляющих звеньев к экзоскелету.

Часто встречается фраза “двухсторонняя обратная связь с отдачей силы”.

“Двухсторонняя обратная связь” значит, что ведущая и ведомая составляющие пользуются общими сочленениями и находятся в одном месте, а усилие может передаваться в обоих направлениях (в том числе от конечного звена назад на оператора). Обратная передача силы есть неудобство, например, при контакте с неким препятствием импульс передается к оператору. Например, контакт со стеной ведомого звена передается на ведущее звено.

Отражение импульса – это обратная силовая связь, она также может возвращаться в усиленном виде. Соотношение 1:1 – это нормальное соотношение обратной связи (с поправками на вес и инерцию). Соотношение 1:10 свидетельствует, что человек, управляющий ведущим блоком, применяет усилие на поднятие 1 кг, а на конец ведомого блока передается усилие, достаточное для поднятия 10 кг. Это соотношение может также быть обратным в случае хирургических манипуляторов.

Первый прототип Man Amplifier был скрыт от публики до появления General Electric концепта Hardiman I, созданного с учетом исследований в Корнуолле.

Есть несколько материалов об экзоскелете из Корнуолла.
PDF-документы:

1. Предварительный дизайн структуры полноразмерного экзоскелета – Нейл Дж. Мизен, 1962 г.

2. Дизайн и тестирование структуры полноразмерного экзоскелета – Нейл Дж. Мизен, 1964 г.

3. Экзоскелет Man Amplifier — Popular Science, ноябрь 1965 г.

4. Экзоскелет Man Amplifier — Mechanix Illustrated, декабрь 1961 г.

5. Силовые машины — Science Journal, октябрь 1968 г.

Полный патент Мизена на Man-Amplifier

POWERED EXOSKELETAL APPARATUS FOR AMPLIFYING HUMAN STRENGTH IN RESPONSE TO NORMAL BODY MOVEMENTS.
Neil J. Mizen et al

Номер патента: 3449769
Дата подачи заявки: 27 июня 1966 г.
Дата выдачи патента:27 июня 1966 г.

Медицинское устройство под названием миотрон стало итогом разработки Man-Amplifier. Хотя промышленные и военные образцы предполагают достаточную силу оператора для управления ими, миотрон работает на ослабление, таким образом, тренируя мышцы по программе. Это открывает перспективы исследований мышечной деятельности и лечения частично парализованных людей.

Некоторые концепции экзоскелета были предложены для использования при реабилитации после травм. Выше – “Миотрон”, экзоскелет с мотором помогает движению больной конечности.

Категория: История | 559 комментариев »

Статистика

Категорий: 179
Статей всего: 2,003
По типу:
Видео: 36
Выдержка с форума: 1
Контактные данные: 12
Научная статья: 1388
Не заполнено: 5
Новостная статья: 317
Обзор технологии: 42
Патент: 219
Тех.подробности: 34
Тип: 1
Комментариев: 6,221
Изображений: 3,005 Подробней...

ТОР 10 аналитиков

Календарь

Ноябрь 2012
Пн	Вт	Ср	Чт	Пт	Сб	Вс
« Сен
	1	2	3	4
5	6	7	8	9	10	11
12	13	14	15	16	17	18
19	20	21	22	23	24	25
26	27	28	29	30

Авторизация

Ошибка в тексте?

Выдели её мышкой!

И нажми Ctrl+Enter

Категории

1960-66 год. Лаборатория аэронавтики Корнуолльского университета. Man Amlifier. Нейл Мизен (США).

Комментарии

559 thoughts on “1960-66 год. Лаборатория аэронавтики Корнуолльского университета. Man Amlifier. Нейл Мизен (США).”

Добавить комментарий Отменить ответ

Статистика

ТОР 10 аналитиков

Календарь

Авторизация