Экзоскелет сваімі рукамі. Як зрабіць экзоскелет сталкера

Экзоскелет называецца знешні каркас, які дазваляе чалавеку здзяйсняць сапраўды фантастычныя дзеянні: падымаць цяжару, лётаць, бегаць з велізарнай хуткасцю, здзяйсняць гіганцкія скачкі і т .д. І калі вы думаеце, што такімі прыладамі валодаюць толькі галоўныя героі "Жалезнага чалавека" ці "Аватара", то вы глыбока памыляецеся. Яны даступныя чалавецтву яшчэ з 60-х гг. мінулага стагоддзя; больш за тое, вы можаце даведацца, як сабраць экзоскелет сваімі рукамі! Зрэшты, пра ўсё па парадку.

Экзоскелет: знаёмства

Сёння вы цалкам можаце набыць сабе экзоскелет - падобную прадукцыю выпускае Ekso Bionics і Hybrid Assistive Limb (Японія), Indego (ЗША), ReWalk (Ізраіль). Але толькі калі ў вас ёсць лішнія 75-120 тысяч еўра. У Расеі ж пакуль вырабляюцца толькі медыцынскія экзоскелет. Іх праектуе і выпускае кампанія "Экзоатлет".

Першы экзоскелет сваімі рукамі вырабілі навукоўцы карпарацый General Electric і United States Military яшчэ ў шасцідзесятых гадах мінулага стагоддзя. Ён называўся Hardiman і мог свабодна падняць у паветра груз, гранічна роўны 110 кг. Што надзеў ж гэта прылада чалавек у працэсе адчуваў нагрузку, як пры ўзняцці 4,5 кг! Толькі вось сам Hardiman пры гэтым важыў ўсе 680 кг. Таму ён і не карыстаўся вялікім попытам.

Усе экзоскелет падпадзяляюцца на тры тыпу:

• цалкам рабатызаваных;

• для рук;

• для ног.

Сучасныя робокостюмы важаць ад 5 да 30 і вышэй кг. Яны бываюць як актыўнымі, так і пасіўнымі (якія працуюць толькі па камандзе аператара). Па прызначэнню экзоскелет дзеляцца на ваенныя, медыцынскія, прамысловыя і касмічныя. Разгледзім самыя выдатныя з іх.

Самыя ўражлівыя экзоскелет сучаснасці

Сабраць такія экзоскелет сваімі рукамі дома ў бліжэйшы час, вядома, не атрымаецца, аднак пазнаёміцца з імі стаіць:

• DM (Dream machine). Гэта цалкам аўтаматычны гідраўлічны экзоскелет, які кіруецца голасам свайго аператара. Прылада важыць 21 кг і здольна вытрымліваць чалавека вагой да цэнтнеры. Пакуль што выкарыстоўваецца для рэабілітацыі пацыентаў, якія не могуць хадзіць з прычыны захворванняў ЦНС ці іншых нейромышечных хвароб. Прыкладны кошт - 7 млн рублёў.
• Ekso GT. Місія гэтага экзоскелета тая ж, што і ў папярэдняга - ён дапамагае людзям з паталогіямі маторных функцый ног. Характарыстыкі падобныя з папярэднім, цана - 7,5 млн рублёў.
• ReWalk. Закліканы зноў падарыць рух людзям з паралічам ніжніх канечнасцяў. Важыць прылада 25 кг і здольна працаваць без падзарадкі 3 гадзіны. Экзоскелет даступны ў Еўропе і ЗША ў суме, эквівалентнай за 3,5 млн рублёў.
• REX. Сёння гэта прылада можна купіць і ў Расіі за 9 млн рублёў. Экзоскелет дорыць людзям з паралічам ног не толькі самастойную хаду, але і магчымасць ўстаць / сесці, павярнуцца, пайсці "месяцовай хадой", спусціцца па лесвіцы і г.д. REX кіруецца джойсцікам, здольны функцыянаваць без падзарадкі ўвесь дзень.
• HAL (Hybrid Assistive Limb). Існуе ў двух варыянтах - для рук і для рук / ног / тулава. Дадзенае вынаходства дазваляе аператару падняць вагу ў 5 разоў цяжэй гранічнага для чалавека. Таксама ўжываецца для рэабілітацыі паралізаваным людзей. Важыць гэты экзоскелет усяго 12 кг, а яго зарадкі хапае на 1,0-1,5 ч.

Як зрабіць экзоскелет сваімі рукамі: Джэймс Hacksmith Хобсон

Першым і пакуль адзіным чалавекам, якія здолелі сканструяваць экзоскелет ць внелабораторных умовах, з'яўляецца канадскі інжынер Джэймс Хобсон. Вынаходнік сабраў прыладу, якое дазваляе яму вольна падымаць у паветра 78-кілаграмовыя шлакаблокі. Працуе яго экзоскелет на пнеўмацыліндра, якія забяспечвае энергіяй кампрэсар, а кіруецца прыладу пры дапамозе пульта.

Канадзец не трымае ў сакрэце сваё вынаходніцтва. Як сабраць экзоскелет сваімі рукамі па яго прыкладу, вы можаце даведацца на сайце інжынера і на яго канале на "ютубе". Аднак улічыце, што цяжар вагі, падыманага такім экзоскелет, кладзецца выключна на пазваночнік аператара.

Экзоскелет сваімі рукамі: прыкладная схема

Падрабязнай інструкцыі, якая дазваляе ў лёгкую сабраць экзоскелет дома, няма. Аднак зразумела, што для яго будзе патрэбны:

• каркас, які адрозніваецца трываласцю і рухомасцю;
• гідраўлічныя поршні;
• баракамеры;
• вакуумныя помпы;
• крыніца сілкавання;
• трывалыя трубкі, здольныя вытрымаць высокі ціск;
• кампутар для кіравання;
• датчыкі;
• софт, які дазваляе адпраўляць і ператвараць звесткі з датчыкаў для патрэбнай працы клапанаў.

Як будзе прыкладна працаваць гэтая кампазіцыя:

1. Адзін помпа павінен павялічваць ціск у сістэме, другога - памяншаць.
2. Праца клапанаў залежыць ад ціску ў баракамеры, павышэнне / паніжэнне якога і будзе кіраваць сістэмай.
3. Размяшчэнне датчыкаў (супраць руху канечнасцяў): шэсць - рукі, чатыры - спіна, тры - ногі, два ступні (усяго больш за 30).
4. Камп'ютэрнае забеспячэнне павінна выключыць ціск на датчыкі.
5. Сігналы датчыкаў трэба падпадзяліць на ўмоўныя (інфармацыя з іх карысная, калі безумоўны датчык ня "гаворыць" пра іспытываемый ім ціску) і безумоўныя. Ўмоўнасць / безумоўнасць гэтых элементаў можа вызначаць, напрыклад, акселерометр.
6. Рукі экзоскелета - трохпальцы, аддзеленыя ад запясця аператара, - каб выключыць траўмы і надаць дадатковую трываласць.
7. Крыніца харчавання выбіраецца пасля зборкі і пробнай апрабацыі экзоскелета.

Рабатызаваных касцюмы, пакуль што толькі ў сферы рэабілітацыі, ужо пачынаюць уваходзіць у наша жыццё. З'яўляюцца вынаходнікі, здольныя зладзіць такое прылада па-за лабараторыі. Цалкам магчыма, што ў найбліжэйшай будучыні любы школьнік зможа сабраць экзоскелет Сталкера сваімі рукамі. Ужо можна прадказаць, што за такімі сістэмамі - будучыня.