что нужно для экзоскелета

Homo Extensis. Расширяя возможности человека или как совместить человека и робота

Как мы писали ранее, одним из приоритетных направлений работ нашей лаборатории являются промышленные экзоскелеты.

Когда мы слышим слово экзоскелет перед глазами неизменно встаёт образ Роберта Дауни Мл., облачённого в пурпурно-золотую броню Железного человека, взмывающего в облака и разбрасывающего врагов человечества направо и налево.

Существующие и разрабатываемые сегодня экзоскелеты пока не способны поднимать многотонные грузы, летать в стратосфере и развивать сверхзвуковые скорости, однако может быть этого от них и не требуется.

что нужно для экзоскелета. Смотреть фото что нужно для экзоскелета. Смотреть картинку что нужно для экзоскелета. Картинка про что нужно для экзоскелета. Фото что нужно для экзоскелета

Что такое экзоскелет?

Международный стандарт ISO 13482:2014(en) Robots and robotic devices — Safety requirements for personal care robots относит экзоскелеты к категории роботов-помощников, закрепляемых на теле человека во время использования, которые в более широкой трактовке чаще именуются одеваемыми роботами. Национальная исследовательская лаборатория сухопутных войск США проводила опрос среди разработчиков и эксплуатантов робототехники на предмет того, что же такое «одеваемая робототехника», в ходе которого все респонденты сошлись в следующем:

История и эволюция экзоскелетов

что нужно для экзоскелета. Смотреть фото что нужно для экзоскелета. Смотреть картинку что нужно для экзоскелета. Картинка про что нужно для экзоскелета. Фото что нужно для экзоскелетаПрародителем экзоскелета можно считать эластипед. Эластипед— устройство, предназначенное для облегчения ходьбы, бега и прыжков предназначался для военного применения. Автором этого изобретения является русский изобретатель Николай Александрович Ягн (1849 — 1905). В конце XIX века он разработал и запатентовал несколько модификаций пассивного экзоскелета «Эластипед».

Первая попытка разработки силового экзоскелета была предпринята специалистами компании General Electric в начале 60-х годов 20-го века. Проект под названием «Hardiman» был реализован по заказу министерства обороны США. В ходе проекта была разработана двупедипуляторная платформа и манипулятор с электрогидравлической трансмиссией, конструкция которой должна была обеспечивать возможность подъёма груза общей массой до 680 кг.
Эластипед Н. А. Ягна, эскиз

Существенным недостатком конструкции экзоскелета являлись возникавшие в процессе функционирования вибрации, ставшие причиной неоднократного опрокидывания устройства во время испытаний. Испытаний с привлечением оператора не проводилось.
что нужно для экзоскелета. Смотреть фото что нужно для экзоскелета. Смотреть картинку что нужно для экзоскелета. Картинка про что нужно для экзоскелета. Фото что нужно для экзоскелетаВ итоге исследования были сосредоточены на разработке одного из манипуляторов экзоскелета. Несмотря на то, что разработчикам удалось добиться целевого показателя грузоподъёмности в 750 фунтов (340 кг), масса самого устройства составляла почти три четверти тонны, что более чем в два раза превышало массу поднимаемой полезной нагрузки.
Преодолеть конструктивные недостатки устройства не удалось, в результате в 1971 году проект «Hardiman» был закрыт из-за отсутствия перспектив его дальнейшего развития [https://en.wikipedia.org/wiki/Hardiman]. Справа — прототип экзоскелета «Hardiman»

В 1970-х годах югославский ученый Миомир Вукобратович создал прототип экзоскелета с пневматическим приводом, который должен был помочь парализованным людям снова встать на ноги. В 80-х годах Вукобратович подарил свой экзоскелет СССР. Российские и европейские ученые впоследствии брали за основу проект Вукобратовича при создании своих технологий. Так, в начале 1980-х годов появился экзоскелет для инвалидов из Центрального института травматологии и ортопедии имени Н. Н. Приорова. Интересно, что известный российский проект ЭкзоАтлет делается учеными, которые как раз изучали проект Вукобратовича в МГУ.

что нужно для экзоскелета. Смотреть фото что нужно для экзоскелета. Смотреть картинку что нужно для экзоскелета. Картинка про что нужно для экзоскелета. Фото что нужно для экзоскелета
Экзоскелет Миомира Вукобратовича

Отсутствие компактных и безопасных источников энергии, нехватка эффективных силовых компонентов и средств управления значительно тормозили развитие экзоскелетов. что нужно для экзоскелета. Смотреть фото что нужно для экзоскелета. Смотреть картинку что нужно для экзоскелета. Картинка про что нужно для экзоскелета. Фото что нужно для экзоскелетаЛишь к середине 2000-х годов идея создания «силового костюма» начала претворятся в жизнь. Так, Агентство перспективных исследовательских проектов обороны США (DARPA) инициировало разработку экзоскелетов в 2001 году в рамках программы Exoskeletons for Human Performance Augmentation. Агентство финансировало 50 млн долларов различным участникам в рамках пятилетней программы. В рамках программы была разработана система Wearable Energetically Autonomous Robot (WEAR) от Sarcos Research из Солт-Лейк-Сити, штат Юта, в результате дальнейшей доработки и модернизации которой был создан полноразмерный силовой экзоскелет XOS2, представленный оборонным гигантом Raytheon (выкупившим Sarcos Research в 2007 году) в сентябре 2010 года.
Источник — Army Technology

На текущий момент экзоскелетная тематика становится одним из наиболее динамично развивающихся направлений сервисной робототехники, разработкой собственных экзоскелетных комплексов занимаются десятки научных организаций и промышленных предприятий в ряде стран мира, в том числе США, Япония, Израиль, Германия, Китай, Франция, Новая Зеландия, Норвегия, Великобритания, Южная Корея, Италия и Россия.

Почему именно промышленные экзоскелеты?

Анализ мирового опыта позволяет сделать вывод о том, что в настоящий момент существует три ключевых сферы применения экзоскелетных модулей и комплексов на их основе:

Причина №1: рыночный аспект

Носимые робототехнические средства, предназначенные для применения в условиях промышленных производств, становятся наиболее быстро растущей областью коммерческого использования экзоскелетных технологий.

что нужно для экзоскелета. Смотреть фото что нужно для экзоскелета. Смотреть картинку что нужно для экзоскелета. Картинка про что нужно для экзоскелета. Фото что нужно для экзоскелетаДинамика мирового рынка экзоскелетов в период с 2015 по 2017 год с прогнозом на 2018-2020 гг. по версии IFR

что нужно для экзоскелета. Смотреть фото что нужно для экзоскелета. Смотреть картинку что нужно для экзоскелета. Картинка про что нужно для экзоскелета. Фото что нужно для экзоскелета
Посегментный прогноз развития рынка экзоскелетов к 2023-2024 гг. составленный на основе данных исследований Global Markets Insight и Markets&Markets.

Экзоскелеты для работы и промышленности могут использоваться на строительных площадках, в сухих доках, на фабриках, складах и даже в хирургических кабинетах. Внедрение таких устройств обеспечивает решение трёх важнейших бизнес-задач:

a) повышение производительности труда и снижение трудоёмкости выполнения производственных операций, выполняемых вручную;

b) сокращение объёма социальных и компенсационных выплат, связанных с возникновением производственных травм и профессиональных заболеваний работников производственных подразделений;

c) обеспечение дополнительной мотивации сотрудников, достигаемой за счёт создания более комфортных условий труда.

В самой последней презентации Ассоциации Wearable Robotics д-р Джозеф Хитт описал экзоскелеты для производства и строительства как «низко висящие фрукты» рынка экзоскелетных решений, что вполне справедливо, ведь по сравнению с реабилитационными или же военными экзоскелетами, такое направление как промышленные силовые костюмы имеет ряд существенных преимуществ:

a) круг потребителей крайне широк и не ограничен конкретной специфической группой потенциальных покупателей, кроме того, целевая аудитория включает в себя множество крупнейших производственных корпораций с высоким уровнем платёжеспособности, которые в будущем смогут покупать миллионы единиц промышленных экзоскелетов для своих рабочих;

b) на сегодняшний день в этой нише пока ещё нет явных лидеров и общепризнанных авторитетов;

c) отсутствуют административные и законодательные барьеры для выхода на рынок;

d) более мягкие требования к эксплуатационным характеристикам (в сравнении, например, с аналогичными решениями военного применения), отсутствие ограничений, связанных с используемой компонентной базой, как следствие более низкая стоимость как разработки, так и изготовления.

Причина №2: социальный аспект

Даже на современных высокотехнологичных предприятиях обрабатывающей промышленности в рамках произодственных процессов остаётся множество операций, автоматизировать которые достаточно затруднительно. По данным European Foundation for the Improvement of Living and Working Conditions до 64% высококвалифицированных работников тратят почти три четверти своего рабочего времени на операции по подъёму и переноске различных грузов. Специалистам на производстве постоянно приходится прибегать к использованию ручного труда, в результате чего они подвергаются воздействию вредных факторов, которые увеличивают вероятность получения травм, в первую очередь развитие различного рода скелетно-мышечных нарушений, которые остаются в числе наиболее распространенных профессиональных заболеваний в Европейском союзе. Это в свою очередь ведёт к росту затрат на содержание работников в периоды их нетрудоспособности и снижению производительности труда на предприятии в целом. По оценкам Work Foundation на сегодняшний день около 44 миллионов работников ЕС страдают от скелетно-мышечных отклонений, что суммарно приносит европейской экономике убытки, оцениваемые более чем в 240 миллиардов евро. И это только страны ЕС. [Van der Vorm, Johan; O`Sullivan, Leonard; Nugent, Rachel; de Looze, Michiel. Considerations for developing safety standards for industrial exoskeletons].

Причина №3: технологический аспект

Промышленные экзокостюмы в гораздо меньшей степени чувствительны к технологическим ограничениям характерным для всей отрасли экзоскелетов.

a) В отличие от военных экзоскелетов, предназначенных для полевого и маршевого использования в условиях полной энергетической автономности, промышленные экзоскелеты в большинстве своём предполагается использовать в условиях цехов, складов, производственных линий и т.д. Благодаря этому снижаются требования к автономным источникам энергии, питающим активные приводные узлы экзокостюмов, более того, благодаря доступности электросетей необходимость в разного рода аккумуляторах и системах генерации под час вовсе пропадает. Особенно это актуально для экзоскелетов с гидравлическим приводом, т.к. позволяет избежать необходимости размещения непосредственно на корпусе экзоскелета мобильных маслостанций, что в свою очередь снимает целый ряд сопутствующих трудностей.

b) Уровень требований к системе управления промышленным экзоскелетом значительно ниже, нежели к аналогичному решению медицинского или военного применения. С одной стороны, оператор экзоскелета – трудоспособный человек, а значит он может использовать в работе технические средства с «традиционными» органами и интерфейсами управления, такими как джойстики, тачпады, голосовой интерфейс и другие, как следствие ему не требуются сложные в освоении, дорогие и наукоёмкие интерфейсные решения, такие, к примеру, как нейрокомпьютерный интерфейс. С другой, скорость и точность реакций на управляющее воздействие в промышленном экзоскелете не является столь критически важной, как в экзоскелете военном, ведь в условиях боевых действий две-три десятых доли секунды задержки в обратной связи могут попросту стоить оператору жизни. Условия применения промышленных экзоскелетов чаще всего не столь критичны.

Следует отметить, что предыдущие тезисы не должны вводить вас в заблуждение: проблемы энергетики, эффективного эргономичного управления и безопасного использования являются краеугольными камнями для всей экзоскелетной отрасли, и промышленные экзоскелеты ни в коем случае не являются исключением, мы лишь говорим о том, что уровень требований к этим технологическим аспектам в данном конкретном случае может быть существенно ниже, что конечно же зависит в том числе и от условий и специфики применения.

Классификация промышленных экзоскелетов

По своей конструкции промышленные экзоскелеты можно разделить на экзоскелеты верхней либо нижней части тела, а также полноразмерные экзоскелеты.

По характеру силового воздействия на пассивные (не оснащённые приводными решениями, поддержка и разгрузка в таких случаях осуществляется через применение различного рода демпферов, пружин, противовесов и т.д.) и активные, которые в свою очередь можно разделить на подгруппы в зависимости от типа используемых приводных решений (электромеханические, гидравлические, пневматические, комбинированные).

В зависимости от структуры системы энергопитания активные экзоскелеты можно также подразделить на автономные и неавтономные.

В зависимости от их назначения экзоскелетные комплексы для работы и промышленности можно разделить на 6 категорий:

что нужно для экзоскелета. Смотреть фото что нужно для экзоскелета. Смотреть картинку что нужно для экзоскелета. Картинка про что нужно для экзоскелета. Фото что нужно для экзоскелета

Кто сегодня уже разрабатывает или производит промышленные экзоскелеты?
Южная Корея
Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering
Hyundai Motor Company

США
Sarcos / Raytheon
Lockheed Martin
US Bionicks
Ekso Bionics Holdings, Inc.

Япония
Panasonic – Activelink
Cyberdine
Honda
Mitsubishi Heavy Industries

Франция
Gobio Robot

Новая Зеландия
Laevo

Швейцария
Noonee AG

Израиль
Rotbot Systems

Текст подготовили Альберт Ефимов и Игорь Орлов из Лаборатории робототехники Cбербанка.

Источник

Экзоскелеты, или Чем могут помочь гости из будущего?

Что такое экзоскелет?

Экзоскелет – специально разработанная внешняя конструкция, которая способна принять на себя чрезмерную нагрузку при выполнении тяжелых работ, сделать человека более сильным и выносливым, а также помочь ему сохранить здоровье опорно-двигательного аппарата. Он открывает для работников и работодателей новые возможности и повышает производительность и эффективность труда.

Как появился первый экзоскелет?

Первым изобретателем экзоскелета считается русский инженер Николай Ягн – гениальный изобретатель-самоучка, который не имел специального технического образования.

Работая на чугунно-литейном заводе в Симбирской губернии, Ягн применял свои технические знания, которые получал самостоятельно, и стремился облегчить и обезопасить труд работников этого предприятия. Однажды на заводе произошел несчастный случай, который и подтолкнул его к изобретению «друга кочегара» — приспособления для автоматического наполнения парового котла и поддержания в нем воды на определенном уровне.

За свое изобретение Ягн получил золотую медаль на выставке в Филадельфии. После этого он переехал в США, где получил свои основные патенты на изобретения.​ Так, в 1890-х годах он запатентовал ряд технологий, которые облегчали ходьбу, бег и прыжки человека. Их он планировал направить в помощь военным.

Однако мы должны понимать, что созданный Николаем Ягном механизм был лишь прототипом современного экзоскелета, да и широкого распространения в промышленности он не получил. Но мысль захватила умы многих ученых и корпораций, поэтому работы по созданию промышленных экзоскелетов стали проводиться постоянно.

Первый такой экзоскелет был разработан совместно General Electric и ВС США в 60-х годах прошлого века (Источник изображения: https://habr.com/ru/post/394801/).

что нужно для экзоскелета. Смотреть фото что нужно для экзоскелета. Смотреть картинку что нужно для экзоскелета. Картинка про что нужно для экзоскелета. Фото что нужно для экзоскелета

Он назывался Hardiman и мог поднимать 110 кг с усилием, применяемом при подъёме 4,5 кг. Однако из-за большого веса (680 килограмм) он был непрактичным. Но именно с этого момента берет свое начало создание промышленных экзоскелетов.

Сегодня экзоскелеты применяют в различных областях:

Экзоскелеты также высоко востребованы в промышленности, особенно на производствах, где работа сопряжена с трудоемкими процессами, связанными с поднятием тяжестей, работой в неудобных положениях.

Нагрузки на производстве иногда доходят до критических. Использование экзоскелетов позволяет их снизить, сберечь здоровье работников, занимающихся тяжелым физическим трудом, снизить утомляемость, избежать производственных травм и развития профзаболеваний. В результате применения данной технологии производительность труда работника повышается до 80%.

что нужно для экзоскелета. Смотреть фото что нужно для экзоскелета. Смотреть картинку что нужно для экзоскелета. Картинка про что нужно для экзоскелета. Фото что нужно для экзоскелета

Три причины использовать экзоскелет

­­­Есть множество причин, которые подтверждают целесообразность применения экзоскелетов на предприятиях. Мы рассмотрим три основные.

Немного статистики

Все приведенные выше факты подтверждают важность данных устройств на современных предприятиях. Становится понятно, что давно назрела необходимость их повсеместного ввода в эксплуатацию на производствах для облегчения тяжелого труда людей, уменьшения количества травм и повышения эффективности работы (как всего производства, так и отдельных сотрудников).

что нужно для экзоскелета. Смотреть фото что нужно для экзоскелета. Смотреть картинку что нужно для экзоскелета. Картинка про что нужно для экзоскелета. Фото что нужно для экзоскелета

что нужно для экзоскелета. Смотреть фото что нужно для экзоскелета. Смотреть картинку что нужно для экзоскелета. Картинка про что нужно для экзоскелета. Фото что нужно для экзоскелета

что нужно для экзоскелета. Смотреть фото что нужно для экзоскелета. Смотреть картинку что нужно для экзоскелета. Картинка про что нужно для экзоскелета. Фото что нужно для экзоскелета

что нужно для экзоскелета. Смотреть фото что нужно для экзоскелета. Смотреть картинку что нужно для экзоскелета. Картинка про что нужно для экзоскелета. Фото что нужно для экзоскелета

Виды экзоскелетов

что нужно для экзоскелета. Смотреть фото что нужно для экзоскелета. Смотреть картинку что нужно для экзоскелета. Картинка про что нужно для экзоскелета. Фото что нужно для экзоскелета

что нужно для экзоскелета. Смотреть фото что нужно для экзоскелета. Смотреть картинку что нужно для экзоскелета. Картинка про что нужно для экзоскелета. Фото что нужно для экзоскелета

что нужно для экзоскелета. Смотреть фото что нужно для экзоскелета. Смотреть картинку что нужно для экзоскелета. Картинка про что нужно для экзоскелета. Фото что нужно для экзоскелета

Если говорить о видах промышленных экзоскелетов, то лучшим вариантом является их классификация по принципу работы. Исходя из нее, можно выделить:

Самыми распространенными моделями экзоскелетов, которые сегодня можно встретить на предприятиях, считаются активные и пассивные. Разберемся, чем они отличаются друг от друга.

что нужно для экзоскелета. Смотреть фото что нужно для экзоскелета. Смотреть картинку что нужно для экзоскелета. Картинка про что нужно для экзоскелета. Фото что нужно для экзоскелета

Активные и пассивные экзоскелеты: в чем разница?

Активные тяжелые экзоскелеты – это механизмы, оснащенные электроприводами.

Экзоскелеты с автономным источником питания отличаются высокой мобильностью, поэтому их используют военные, где от выносливости и грузоподъёмности солдата зависит его эффективность на поле боя. Примером такого экзоскелета является HULC (США). Это активный экзо-костюм, который позволяет солдату быстро перемещаться с грузом по пересеченной местности. Также подобные модели применяются в реабилитационной медицине, поскольку позволяют человеку компенсировать утраченные двигательные функции.

Что же касается промышленности, то здесь активные экзоскелеты помогают значительно увеличить силу человека, что, безусловно, важно при поднятии и переносе тяжелых грузов. Стоимость активных экзоскелетов высока: в среднем цена подобных устройств может доходить до 10-15 млн. руб. Поэтому не каждое предприятие способно их приобрести, и на большинстве производств сегодня можно встретить наиболее распространенные и доступные по цене пассивные экзоскелеты (Источник фотографии: spectrum.ieee.org, активный экзоскелет грузчика).

что нужно для экзоскелета. Смотреть фото что нужно для экзоскелета. Смотреть картинку что нужно для экзоскелета. Картинка про что нужно для экзоскелета. Фото что нужно для экзоскелета

Пассивный экзоскелет – это внешнее механическое устройство без активных частей, сервоприводов, пневматики гидравлики или электрики, которое служит для перераспределения нагрузки, поддержки мышц и защиты опорно-двигательного аппарата человека. Это легкая конструкция, которая может применяться на всех видах производств, расширяя физические возможности оператора и защищая его от травм спины.

Наиболее известны в России пассивные экзоскелеты EXORISE. Устройства этой торговой марки учитывают антропометрические и биомеханические данные человека и позволяют разгружать мышцы спины, рук и ног работника, снижать вероятность травм и развития профессиональных заболеваний. Все модели прошли испытания в российских компаниях из списка ТОП-30.

Сегодня пассивные экзоскелеты EXORISE используются на более чем 50 предприятиях разных отраслей промышленности: металлургия, нефтегазовая отрасль, машиностроение, строительство, МЧС, складское хозяйство, погрузочно-разгрузочные работы и др.

Три модели пассивных экзоскелетов EXORISE

Экзоскелет X-SOFT

Конструкция позволяет снизить нагрузку на позвоночник при работе с тяжелыми инструментами или переноске различных грузов. В общей сложности при правильном использовании экзоскелет способен компенсировать нагрузку на позвоночник до 37%. В линейке представлены мужская и женская модели.

Применение: металлургия, машиностроение, нефтегазовая отрасль, строительство, МЧС.

Экзоскелет X-RISE

Устройство, предназначенное для верхней части тела, поднимает и поддерживает руки работника, снимая нагрузку с плеч и перенося вес на бедра. Помогает в выполнении задач, связанных с подъемом и/или удержанием рук (с грузом и без) выше груди. В среднем повышает выносливость оператора до 83%.

Применение: машиностроение, конвейерное и сборочное производство, ремонтные работы, складское и жилищно-коммунальное хозяйства.

Экзоскелет X-ARM

Устройство типа «3-я рука» для работы с ручным инструментом массой от 2 до 40 кг. Снимает нагрузку с опорно-двигательного аппарата, перераспределяя вес через конструкцию экзоскелета ног. Повышает производительность оператора до 91% в статике и до 38% в динамике.

Применение: металлургия, нефтегазовый комплекс, машиностроение, судостроение, ремонтные работы.

Факты

Как правильно подобрать экзоскелет?

Как же правильно выбрать подходящую модель экзоскелета? Необходимо определить, какую основную задачу должен взять на себя экзоскелет, а также какие группы мышц работника он должен усилить.

Чтобы правильно выбрать экзоскелет, нужно воспользоваться помощью специалиста.

Как правильно надеть пассивный экзоскелет?

Чтобы экзоскелет максимально защитил от травм, его необходимо правильно собрать и надеть. Узнать, как сделать это без ошибок, можно из представленных видео.


Экзоскелет – устройство, которое раньше считалось чем-то из области фантастики. Сегодня – это наша реальность. И с каждым днем она становится все обыденнее, так как руководители предприятий активно внедряют их в производственные процессы. Этим они позволяют своим сотрудникам не только увеличить производительность труда, но и сберечь здоровье, внося большой вклад в сохранение трудового ресурса страны.

Источник

Экзоскелеты на службе у человека

Экзоскелеты увеличивают силу человека, повышают производительность и возвращают утерянные способности. Они помогают инвалидам, облегчают труд в промышленности и совершенствуют армию.

Что такое экзоскелет

что нужно для экзоскелета. Смотреть фото что нужно для экзоскелета. Смотреть картинку что нужно для экзоскелета. Картинка про что нужно для экзоскелета. Фото что нужно для экзоскелета

В дословном переводе с греческого экзоскелет – это внешний скелет. Автоматическая конструкция, которая восстанавливает утраченные или усиливает имеющиеся функции тела.

Он состоит из прочного каркаса и приводов, которые отвечают за перемещения. Такие системы дублируют работу опорно-двигательного аппарата, рассчитывают усилия и безопасность движений.

Экзоскелеты делают пассивными и активными. Первые не увеличивают силу и не забирают на себя физическую нагрузку, а распределяют её по телу. У активных моделей есть свой упор на земле. Они берут часть нагрузки на себя. Так пользователь поднимает больше тяжестей – получается эффект увеличения силы.

Первые экзоскелеты

что нужно для экзоскелета. Смотреть фото что нужно для экзоскелета. Смотреть картинку что нужно для экзоскелета. Картинка про что нужно для экзоскелета. Фото что нужно для экзоскелета

Идеи о костюме, который повышает способности, зародились в фантастике. Принципы на эту тему сформулировал русско-американский инженер-механик Николай Ягн. Правда, дальше теории дело не пошло. Единственная воплощённая задумка – автоматический прибор, подающий воду в паровые котлы – «Друг кочегара».

Первый экзоскелет сделали в Пентагоне. Он назвался – Hardiman. Это был станок с большим манипулятором, в который нужно было вставлять руку для управления. Его грузоподъёмность была 110 кг, но Hardiman не принёс серьёзной пользы. Он был слишком большим и тяжёлым (680 кг).

С 1980-х – появились перспективные проекты. В 1990-х началось производство в разных странах. Костюмы по-прежнему были неуклюжими, но приближались к тому, чтобы использоваться в жизни.

Сейчас большая часть экзоскелетов делается для медицины, армии или промышленности.

Экзоскелеты для инвалидов

Ekso GT

что нужно для экзоскелета. Смотреть фото что нужно для экзоскелета. Смотреть картинку что нужно для экзоскелета. Картинка про что нужно для экзоскелета. Фото что нужно для экзоскелета

Экзоскелет для реабилитации после инсульта и травм спинного мозга. Ekso GT – это пара роботизированных ног с костылями для ходьбы. Встроенное ПО собирает статистику о том, сколько энергии уходит на каждое движение робота, а какие действия человек выполняет сам.

Hybrid Assistive Limb (HAL)

что нужно для экзоскелета. Смотреть фото что нужно для экзоскелета. Смотреть картинку что нужно для экзоскелета. Картинка про что нужно для экзоскелета. Фото что нужно для экзоскелета

Есть для ног (HAL 3) или для рук-ног-торса (HAL 5). Помогает поднять груз в 5 раз больше, чем может человек. Нужен для реабилитации парализованных. Приводы этого экзокостюма работают от импульсов мускул. Кроме людей с проблемами здоровья, HAL полезен пожилым, строителям, работникам МЧС.

что нужно для экзоскелета. Смотреть фото что нужно для экзоскелета. Смотреть картинку что нужно для экзоскелета. Картинка про что нужно для экзоскелета. Фото что нужно для экзоскелета

Скелет для людей с дисфункцией ног. Он помогает ходить, вставать, садиться, подниматься по лестнице, двигаться назад и даже делать «лунную походку». Пользователь управляет им с контрольной панели и джойстика.

REX может убрать осложнения, связанные с долгим пребыванием в инвалидном кресле.

Phoenix

что нужно для экзоскелета. Смотреть фото что нужно для экзоскелета. Смотреть картинку что нужно для экзоскелета. Картинка про что нужно для экзоскелета. Фото что нужно для экзоскелета

Экзокостюм для свободной ходьбы при параличе ног. Сильно отличается от громоздких моделей прошлого десятилетия по размеру и весу (12 кг). Это возможно из-за использования только двух приводов на бёдрах. Колени поддерживаются в нужном положении за счёт систем натяжения.

eLegs

что нужно для экзоскелета. Смотреть фото что нужно для экзоскелета. Смотреть картинку что нужно для экзоскелета. Картинка про что нужно для экзоскелета. Фото что нужно для экзоскелета

Экзоскелет для людей с параличом или нарушениями работы ног. Масса – 20 кг. Подходит для человека с ростом 157-193 см. Скорость движения – около 3 км/ч.

Костюм предугадывает действия за счёт датчиков наклона, например, помогает встать с инвалидного кресла, когда пользователь подаётся вперёд и опирается на костыли.

ReWalk

что нужно для экзоскелета. Смотреть фото что нужно для экзоскелета. Смотреть картинку что нужно для экзоскелета. Картинка про что нужно для экзоскелета. Фото что нужно для экзоскелета

Бионический экзокостюм для пациентов с параличом ног. Он помогает стоять, ходить, идти вверх по лестнице. Управление ведётся через пульт в руке.

Военные экзоскелеты

Министерства обороны и военно-исследовательские институты разных стран ещё с прошлого века пытаются разработать лёгкую, простую и прочную систему для солдат.

В Пентагоне этим занимается агентство перспективных разработок DARPA, в России – институты и инженерные бюро, действующие по заказу Минобороны. Схожие проекты ведутся в Китае, Японии, Израиле, европейских странах.

XOS 2

что нужно для экзоскелета. Смотреть фото что нужно для экзоскелета. Смотреть картинку что нужно для экзоскелета. Картинка про что нужно для экзоскелета. Фото что нужно для экзоскелета

Один из самых известных экзоскелетов для армии. Его задача – увеличение физических способностей солдата. Броня в снаряжение не включена.

Костюм помогает в логистике и штурмах. Он прибавляет сил, достаточных для переноса больших тяжестей, разрушения деревянных брусов и кирпичных стен.

Talos

что нужно для экзоскелета. Смотреть фото что нужно для экзоскелета. Смотреть картинку что нужно для экзоскелета. Картинка про что нужно для экзоскелета. Фото что нужно для экзоскелета

Это комплексный костюм. У него есть функции брони и системы, увеличивающей силу. Он помогает вести бой со снаряжением до 45 кг. Костюм отслеживает жизненные показатели и даже останавливает кровотечение.

Состав и конкретные характеристики оборудования обычно не публикуются – Talos показывают на тематических выставках с общей презентацией.

ExoHiker

что нужно для экзоскелета. Смотреть фото что нужно для экзоскелета. Смотреть картинку что нужно для экзоскелета. Картинка про что нужно для экзоскелета. Фото что нужно для экзоскелета

Этот скелет не позиционируется как армейский, но интересен для военных. Его задача – облегчить перенос тяжёлых рюкзаков во время похода. ExoHiker весит 14 кг, но снимает нагрузку 70 кг. На одном заряде без подключения солнечной батареи он проходит 65 км со скоростью около 4 км/час.

Промышленные экзоскелеты

что нужно для экзоскелета. Смотреть фото что нужно для экзоскелета. Смотреть картинку что нужно для экзоскелета. Картинка про что нужно для экзоскелета. Фото что нужно для экзоскелета

Аппарат для подъёма тяжестей от Hyundai. Он подходит для маломобильных людей, но неудобен из-за больших габаритов. Поэтому основной упор сделан на работу в промышленности. Там, где приходится поднимать до 60 кг.

Chairless Chair

что нужно для экзоскелета. Смотреть фото что нужно для экзоскелета. Смотреть картинку что нужно для экзоскелета. Картинка про что нужно для экзоскелета. Фото что нужно для экзоскелета

Этот экзостул для тех, кто работает на ногах. Он снимает напряжение в мышцах, когда нужно долго находиться в полуприседе, сидеть на корточках или стоять. Удобно для работы в цеху, на упаковочной линии, кухне, парикмахерской. Аппарат гибкий и подвижный.

Exosuit

что нужно для экзоскелета. Смотреть фото что нужно для экзоскелета. Смотреть картинку что нужно для экзоскелета. Картинка про что нужно для экзоскелета. Фото что нужно для экзоскелета

Разработка для водолазов, которая помогает выдержать давление воды и низкую температуру на глубине 300 метров. По сути, это усиленный водолазный костюм весом в 240 кг с четырьмя двигателями.

MS-02 PowerLoader

что нужно для экзоскелета. Смотреть фото что нужно для экзоскелета. Смотреть картинку что нужно для экзоскелета. Картинка про что нужно для экзоскелета. Фото что нужно для экзоскелета

Роботизированный костюм для многих задач. Разработчики предлагают использовать его в спасательных операциях, где нужно поднимать объекты массой до 100 кг.

В системе есть несколько манипуляторов, а в подошвах «ног» расположены датчики. Они анализируют нагрузку на человека в шести векторах и рассчитывают, сколько машинных усилий нужно приложить для помощи.

MAX SuitX

что нужно для экзоскелета. Смотреть фото что нужно для экзоскелета. Смотреть картинку что нужно для экзоскелета. Картинка про что нужно для экзоскелета. Фото что нужно для экзоскелета

Экзоскелет для грузчиков. Конструкция дублирует опорно-двигательный аппарат, убирая с него часть нагрузки. Она постоянно висит на человеке в деактивированном состоянии, но автоматически распознаёт момент начала работы и включается.

Assist Suit AWN-03

что нужно для экзоскелета. Смотреть фото что нужно для экзоскелета. Смотреть картинку что нужно для экзоскелета. Картинка про что нужно для экзоскелета. Фото что нужно для экзоскелета

Силовой экзоскелет от Panasonic для складских рабочих. Он закрепляется на плечах, бёдрах и пояснице. Основная задача – убирать нагрузку с позвоночника и мышц спины во время переноса тяжестей.

Российские экзоскелеты

ЭкзоАтлет

что нужно для экзоскелета. Смотреть фото что нужно для экзоскелета. Смотреть картинку что нужно для экзоскелета. Картинка про что нужно для экзоскелета. Фото что нужно для экзоскелета

Российская разработка для реабилитации пациентов с проблемами ног и спинного мозга. Один из пилотов и амбассадоров ЭкзоАтлета – параолимпийский чемпион по кёрлингу на колясках Виталий Данилов.

Экзоскелет Стоханов

что нужно для экзоскелета. Смотреть фото что нужно для экзоскелета. Смотреть картинку что нужно для экзоскелета. Картинка про что нужно для экзоскелета. Фото что нужно для экзоскелета

Промышленный экзокостюм от разработчиков из Перми. По расчётам, он увеличивает производительность труда в машиностроительной, строительной и аварийно-спасательной работах в 2-5 раз.

ExoBelt

что нужно для экзоскелета. Смотреть фото что нужно для экзоскелета. Смотреть картинку что нужно для экзоскелета. Картинка про что нужно для экзоскелета. Фото что нужно для экзоскелета

Пассивный экзоскелет от компании «ЭкзоАтлант». Проект пока в стадии разработки. Предполагается, что он снимет до 40% нагрузки со спины во время переноса тяжестей.

Первым партнёром компании станет «Сбербанк». Экзоскелет будут тестировать сотрудники, которые переносят мешки с золотом и другими ценностями

Экзоскелеты будущего

Индустрия растёт: аппараты уменьшаются в размерах, функции становятся шире. Появляются модели не только для медицины, промышленности или армии:

ARAIG

что нужно для экзоскелета. Смотреть фото что нужно для экзоскелета. Смотреть картинку что нужно для экзоскелета. Картинка про что нужно для экзоскелета. Фото что нужно для экзоскелета

Экзоскелет-контроллер для геймеров. Он создан не для переноса грузов или повышения способностей. Этот костюм погружает пользователя в игровую реальность: меняет температуру, имитирует попадание снарядов, контакт с землёй и препятствиями.

NASA X1

что нужно для экзоскелета. Смотреть фото что нужно для экзоскелета. Смотреть картинку что нужно для экзоскелета. Картинка про что нужно для экзоскелета. Фото что нужно для экзоскелета

Костюм, разработанный Североатлантическим Космическим Агентством для космонавтов. Он нужен для работы с большими тяжестями в условиях невесомости.

У аппарата четыре привода на коленях и бёдрах и шесть сочленений. Разработчики планируют добавить ещё. Костюм подходит для работы на МКС и поддержки мышечного тонуса в невесомости – он отправляет данные о космонавтах медикам на Землю.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *