Экзоскелет. Прошлое, настоящее и будущее суперкостюмов

0
80
Экзоскелет. Прошлое, настоящее и будущее суперкостюмов

Силовые возможности не позволяли человеку во все времена поднимать тяжести, сила удара была слабой и низкая выносливость. В последнее время представилась возможность в несколько раз поднять уровень своей физической силы благодаря новым разработкам в науке и технике.

Слово экзоскелеты звучит как-то для нашего уха необычно, а на самом деле это специальные костюмы, которые посредством применения каркаса увеличивают физические возможности человека.

Что же представляют собой эти необычные конструкции. Вся фишка состоит в том, что данные устройства имеют большие способности имитировать всю кинематику и динамику движения человека. В технологиях это имеет весомую значимость применения в военном деле, промышленности и строительстве, в операциях, связанные с риском для жизни человека, медицине.

Применение экзоскелета в армии окажет неоценимую услугу солдату в защите от попадания пуль, он ведет более активные действия на поле боя, костюм увеличивает силовой потенциал и сберегает его энергию.

Велика роль применения экзоскелета в медицине. Люди по инвалидности, утратившие надежду в свои физические возможности, снова могут ходить и передвигаться. Люди с параличом отдельных частей тела, одетые в костюм-экзоскелет могут двигать ногами и руками при помощи своей силы мысли.

Одним словом возможности применения экзоскелета невероятные, требующая дополнительной силы. Они используются человеком, но следует еще отметить, что находятся в активной фазе усовершенствования в лабораторных исследованиях и имеют высокую цену, хотя и пользуются большим спросом.

Путь развития

Инженер из России Н. Ягн основатель одного из первых образцов экзоскелета, работавшим в Америке. В 1890 году он получил ряд патентов на изобретения облегчавшие жизнь человеку, планировал внедрить свои новшества в армии.

В 1960 году крупнейшая электротехническая компания США показала миру костюм Hardiman, который являлся моделью экзоскелета наших дней с поднятием тяжести до 120 килограмм и при этом умудрялся производить работу на суше и воде. Разработка не получила своего триумфа из-за невысокой скорости и тяжелой конструкции.

Экзоскелет c пневмоприводом создан ученым из Югославии Миомиром Вукобратовичем, помогающим парализованным людям. Проект до того был удачным, что ученые из других стран брали его за основу в разработке своих конструкции.

Дальнейшее продвижение экзоскелетов шло медленно, и дело сдвинулось в 2000 году и появились результаты.

Ученые из Америки спроектировали Lady Warrior. Этот экзоскелет производит усиление ног и рук человека, но не имел вооружения и не был бронирован.

Более совершенный стал в 2008 году костюм HAL, предназначался для оказания поддержки парализованным людям и инвалидам. Костюм предстал в корпусном исполнении, имеющим маленький вес и встроенный компьютер, подзарядку имел непосредственно от своих аккумуляторов и этого вполне обеспечивало два часа работы.

Военное дело

Военному производству присущи более высокие технологии и большие финансовые возможности. Поэтому офицеры обратили внимание на перспективы экзоскелетов, обеспечивающие солдат силой, помогающие преодолевать тяжелые условия современного боя.

Лидером производства экзоскелетов для Вооруженных Сил признана фирма Sacros. Что можно привести для сравнения, что один человек, облаченный экзоскелетом XOS, заменяет 3 солдат и в движении не сковывает движения, а обладает высокой степенью подвижности. Помогает поднять тяжести до 95 кг и даже играть с мячом.

Недостатки: высокая стоимость — двести тысяч долларов, потребление тока происходит от внешнего источника, и потребитель берет очень много электричества, нет хороших автономных источников. Эти недостатки и технические проблемы присущи всем современным экзоскелетам.

Хочется отметить экзоскелет от фирмы Lockeed Martin. Здесь наблюдается, что за основу взята гидравлические системы и в качестве источника питания батареи из лития. Вот здесь планка поднятия тяжестей возрастает уже до ста сорока килограммов и 72 часа использования. Цена HULC приличная и составляет 80 тыс. евро. Подобными экзоскелетами занимается компания Ekso Bionics в Америке. Наибольшего внимания заслуживает Ekso представляющий экзоскелет из гидравлики и позволяющий передвигаться парализованным людям, Имеет небольшие весовые характеристики около 20 кг, но зато имеет широкий диапазон по его использованию в течение шести часов и двигаться больному три километра в час и она является большой.

Россия также производит экзоскелеты и проводит разработки в области создания систем. Экзоскелет «Боец» обладает элементами бронирования, где используются нанотехнологии. Устройство — 22 кг.

Агентство DARPA разрабатывает образцы робототехники и показала разработку Warrior Web, ноги имеют бронированное покрытие и по своим качествам являются легкими и гибкими. Именно наличие таких отличных качеств, позволяет, носит под одеждой. Изделие имеет хорошие перспективы.

Реальному тестированию подверглись экзоскелеты на солдатах США. Система с силовыми кабелями ограничивало движения солдат, но, тем не менее, позволяло расходовать меньше энергии с полной выкладкой оружия. Сотрудники производили замеры расхода энергии. В ближайшем будущем можно передвигаться на большие расстояния и переносить грузы и прилагать поменьше усилий.