На этот раз мы хотим рассказать вам про экзоскелеты. Если кто не знает, это такой костюм, похожий на тот, что надевал на себя Тони Старк в «Железном человеке». Что, не смотрели этот фильм? И комикс не читали?

Экзоскелет повторяет биомеханику человека для пропорционального увеличения усилий при движениях. По сообщениям открытой печати, реально действующие образцы в настоящее время созданы в Японии и США. Экзоскелет может быть интегрирован в скафандр.

Железный Человек — персонаж вселенной Marvel, удивительный симбиоз человека и машины, придающей ему сверхспособности. Сама идея костюма, который имеет практически неограниченные возможности далека от реальности, однако первые шаги в этом направлении уже есть. В этой статье я хочу рассказать про несколько разработок, которые именуют как «Real Life Iron-Man». Возможно в будущем эти прототипы станут для нас повседневностью.

XOS 2
В 2000 году DARPA начала 75$ милионную программу разработки экзоскелета, пригодного для использования в практических целях. Часть денег получила американская компания Sarcos, в 2007 выкупленная Raytheon. И в 2008 году был представлен первый образец экзоскелета XOS 1. Он обладал компактными приводами движения, улучшенными датчики мускульной активности и более эффективными гидравлическими клапанами. Датчики, расположенные на разных частях тела, передают информацию на бортовой компьютер, находящийся на спине экзоскелета, который координирует его движения таким образом, что владелец не испытывает никакой усталости при сильных физических нагрузках. Оператор экзоскелета мог нести вес до 100 кг за спиной. Однако модель имела существенный недостаток — энергетический кабель, ограничивающий движение.

Осенью 2010 года была представлена обновленная версия XOS 2. Вес модели был снижен на 10 кг, а энергопотребление на 50%, но отсоединить энергокабель разработчики не смогли.

Очевидно, что польза от такого «гаджета» очень велика. Сам езкоскелет по сравнению с прошлой моделью стал намного лучше.

На 2011 год компанией был запланирован переход модели на автономный источник энергии, и команда XOS успешно справилась с задачей. Инженеры усовершенствовали работающие под высоким давлением гидравлические приводы так, чтобы давление требовалось им только в момент начала действия — например, чтобы поднять за оператором конечность. Это позволило использовать для питания лёгкий двигатель внутреннего сгорания, запаса топлива для которого хватает на восемь часов работы.

Итоги работы команды XOS за 2 года впечатляют. Инженеры смогли вплотную приблизиться к воплощению фантазии о создании индивидуальной боевой машины для военных и революционного протеза для немощных людей. Конечно, это не костюм из Крайзиса, но подождем еще десяток лет и не такое увидим!

Третья версия уже находиться в разработке и если учитывать прогресс в этой области за 2 года, что же тогда будет лет через 15-20. Я считаю, что в недалеком будущем, такие экзоскелеты можно будет использовать на строительстве или при спасательных операциях. По заявлениям разработчиков, уже сейчас работник использующий экзоскелет работает в четыре раза эффективней чем без него. Главным минусом является невозможность работы от портативных источников энергии, так как они сильно утяжеляют конструкцию. Возможно, эта проблема будет решена внедрением в использование «энергии по воздуху».

По словам создателей XOS 2 оружие, ракеты, ящики с гранатами и базуками – вещи тяжёлые, и травмы среди персонала на складах случаются очень часто. Боец не правильно оценил вес, принял на себя слишком много – и считай готовый инвалид с диагнозом «протрузия межпозвоночного диска». И потом выплачивай ему пожизненную военную пенсию – обременительно для бюджета.

Солдат, «одетый» в XOS 2, сможет сделать работу за двух — трех человек.

Смотрим демонстрацию их возможностей:

HAL 9000
Автор этого экзоскелета японская компания Cyberdyne Systems (да, вы не ослышались, это именно та компания, которая создала SkyNet в фильме «Терминатор»). Высокотехнологичный костюм сами разработчики называют «роботом-ассистентом», который будет помогать пожилым людям и людям с нарушениями опорно-двигательной системы. Уже сегодня его можно взять в аренду. Главной особенностью экзоскелета является автономность, он может проработать без подзарядки около 5 часов. В отличие от XOS 2, разработка является «домашней».

HULC (Human Universal Load Carrier)

Экзоскелет от Berkeley Bionics превращает человека одевшего его в настоящего ХАЛКА. На самом деле все намного скромнее. Главной функцией разработки является помощь в переносе больших грузов на длительные расстояние, незаменимая вещь для армии. Он позволяет нести около 90 килограмм, ощущая при этом как будто несешь 20 килограммовый рюкзак. Экзоскелет имеет гибкую конструкцию, которая позволяет бегать и приседать. Опять же, главным минусом разработки является малая емкость переносимых батарей.

Экзоскелет будущего
Ну и давайте немного пофантазируем. Экзоскелет может делать больше, чем просто увеличивать силу. Будучи сосредоточением появляющихся технологий, он позволит превратить любого солдата в реального супербойца, с бронекожей, экстра-сенсорикой и шестиметровым вертикальным прыжком.

Мгновенное изменение функциональности
Дата: 2009
Разработчик: Raytheon Sarcos
Ряд легко доступных средств управления на предплечье, сможет позволить оператору быстро выполнять определенные действия. Кнопка сброса позволит солдату быстро скинуть экзоскелет, в то время как другая кнопка могла бы обеспечить автоматизированный эквивалент адреналина: всплеск энергии через костюм сможет подготовить к короткому, интенсивному действию, типа спринта из опасной зоны.

Эвакуация
Дата: 2010
Разработчик: Raytheon Sarcos
Raytheon Sarcos испытала опытный образец своего рода опускающиеся платформы, на которой раненные солдаты могли находится так, чтобы команды экстренного реагирования и боевые медики могли бы оказать первую помощь и эвакуировать. Даже текущие экзоскелеты могут легко нести 90 килограммового человека на спине.

Перезарядка
Дата: в этом году
Разработчик: Berkeley Bionics
Berkeley Bionics создает систему питания, которая использует силу каждого шага, чтобы перезарядить себя, точно так же, как гибридные автомобили получают энергию торможения. Тем временем, Raytheon Sarcos работает над двигателем, который будет питать экзоскелет и служить станцией перезарядки для электронной и коммуникационном аппаратуры солдат.

Коммуникации
Дата: 2013
Разработчик: U.S. Army
Дисплей встроенный в шлем, будет отображать информацию о здоровье, уровне заряда костюма, показания химических и экзогенных датчиков, а также положение на поле боя бойца и его союзников, выводить картинку с беспилотных и дистанционно управляемых аппаратов.

Бегать как олимпиец
Дата: 2013
Разработчик: Mil and Raytheon Sarcos
В MIT эксперт с ортопедии Hugh Herr создает лодыжки, колени и бедра, которые экономят энергию, позволяя ногам двигаться свободно, как мы делаем, когда идем пешком, вместо того чтобы тратить значительные усилия на каждое движение. Raytheon Sarcos перепроектировала лодыжки, таким образом, что оператор может отодвигать пальцы ноги в конце каждого шага, что в свою очередь увеличит скорость ходьбы свыше сегодняшних 9,5 км/ч.

Использование любого оружия
Дата: 2015
Костюмы могут иметь различные манипуляторы, которые позволят использовать сложные комплекты вооружения и/или ремонта техники, для чего в настоящее время требуется специализированная ремонтная техника.

Поднимать 5 тонн
Дата: 2018
Разработчик: Institute for Soldier Nanotechnologies (ISN), Masachusets institute of technology (MIT)
Химик Timothy Swager и инженер Ian Hunter разработали новый полимер, который сжимается как гармошка, когда получает электрический заряд. В лабораторных тестах, созданные образцы показали силу почти в 100 раз превосходящую природные мышцы.

Автоматизированное лечение ранений
Дата: 2018
Разработчик: ISN and the U.S. Army Natick Soldier Research, Development and Enginering Center
Если военнослужащий был ранен, датчики в его костюме будут регистрировать кровотечение, и через сеть искусственных «вен», доставлять сгущающий кровь реагент и лекарства. Кроме того, костюм может отслеживать артериального давления и сердечный ритм так, чтобы медицинская группа могла контролировать его -здоровье.

Проходить сквозь пули
Разработчик: ISN
Дата: 2018
Хотя экзоскелет может обладать тяжелой броней, решение более низкого веса находится в работе. Инженер MIT Нед Томас перепроектировал пуленепробиваемый материал так, что его молекулы имеют вязкую структуру.

По моему мнению, экзоскелет является самой безопасной и эфективной моделью усиления и совершенствования человеческих возможностей в будущем. Ведь для его использования не нужно кардинально менять органическую часть симбиоза, то есть самого человека (в отличии от остальных киберорганических опытов). В результате эволюции любые живые существа адаптируются под окружающую среду и возможно со временем человеку придется стать крепче и более защищенней. Экзоскелет для этого практически идеальное средство.

Категория: Продвижение | 1 Комментарий »

Комментарии