Экзоскелет – бул адамга чындап эле фантастикалык аракеттерди жасоого мүмкүндүк берген тышкы кадр: штангаларды көтөрүү, учуу, чоң ылдамдыкта чуркоо, чоң секирүү ж.б. Ал эми “Темир адам” же “Аватардын” башкы каармандарында гана мындай аппараттар бар деп ойлосоңуз, анда терең жаңылышасыз. Алар адамзатка 60-жылдардан бери жеткиликтүү. өткөн кылым; дагы, сиз өз колуңуз менен экзоскелетти кантип чогултууну үйрөнө аласыз! Бирок, биринчи кезекте.
Экзоскелет: Киришүү
Бүгүн сиз өзүңүзгө экзоскелетти оңой эле сатып алсаңыз болот - ушуга окшош өнүмдөрдү Ekso Bionics жана Hybrid Assistive Limb (Япония), Indego (АКШ), ReWalk (Израиль) чыгарган. Бирок кошумча 75-120 миң евро болсо гана. Орусияда азырынча медициналык экзоскелеттер гана чыгарылат. Алар Exoathlet тарабынан иштелип чыккан жана чыгарылган.
Биринчи экзоскелет General Electric жана United States Military корпорацияларынын окумуштуулары тарабынан өткөн кылымдын 60-жылдарында жасалган. Ал Хардиман деп аталып, 110 кг жүктү абага эркин көтөрө алган. Процессинде бул аппаратты койгон адам жүктү башынан өткөргөн, катары4,5 кг көтөргөндө! Эми гана Хардиман өзү бардык 680 кг салмакка ээ болду. Ошондуктан ага суроо-талап көп болгон эмес.
Бардык экзоскелеттер үч түргө бөлүнөт:
- толугу менен робот;
- колдор үчүн;
- буттар үчүн.
Заманбап робот костюмдарынын салмагы 5 кгдан 30 кгга чейин жана андан жогору. Алар активдүү да, пассивдүү да (оператордун буйругу боюнча гана иштейт). Максаты боюнча экзоскелеттер аскердик, медициналык, өнөр жай жана космостук болуп бөлүнөт. Алардын эң сонунун карап көрөлү.
Биздин замандын эң таасирдүү экзоскелеттери
Мындай экзоскелеттерди үй шартында өз колдору менен чогултуу, албетте, натыйжа бербейт, бирок алар менен таанышып чыгуу зарыл:
- DM (Кыялдагы машина). Бул толугу менен автоматтык гидравликалык экзоскелет, ал оператордун үнү менен башкарылат. Аппараттын салмагы 21 кг жана центнерге чейинки салмактагы адамга туруштук бере алат. Азырынча борбордук нерв системасынын же башка нерв-булчуң ооруларынан улам баса албаган бейтаптарды калыбына келтирүү үчүн колдонулат. Болжолдуу баасы - 7 миллион рубль.
- Ekso GT. Бул экзоскелеттин миссиясы мурункудай эле - бутунун мотор функцияларынын патологиясы бар адамдарга жардам берет. Мүнөздөмөлөрү мурункусуна окшош, баасы 7,5 миллион рубль.
- ReWalk. Бул кайра ылдыйкы буту шал болгон адамдарга кыймыл берүү үчүн иштелип чыккан. Аппараттын салмагы 25 кг жана 3 саат бою заряддалбастан иштей алат. Экзоскелет Европада жана АКШда 3,5 миллионго барабаррубль.
- REX. Бүгүнкү күндө бул аппаратты Орусиядан 9 миллион рублга сатып алса болот. Экзоскелет буттары шал болгон адамдарга өз алдынча басууга гана эмес, турууга/отурууга, бурулууга, айда жүрүүгө, тепкичтен түшүүгө ж.б. REX джойстик менен башкарылат жана кайра заряддалбастан күнү бою иштей алат.
- HAL (Hybrid Assistive Limb). Эки версиясы бар - колдор жана колдор / буттар / тулку үчүн. Бул ойлоп табуу операторго адам үчүн белгиленген чектен 5 эсе оор салмакты көтөрүүгө мүмкүндүк берет. Ал шал оорулууларды реабилитациялоо үчүн да колдонулат. Бул экзоскелет болгону 12 кг, ал эми заряды 1,0-1,5 саатка жетет.
Экзоскелетти өз колуңуз менен кантип жасоо керек: Джеймс Хэксмит Хобсон
Лабораториялык эмес шарттарда экзоскелет курууга жетишкен биринчи жана азырынча жалгыз адам бул канадалык инженер Джеймс Хобсон. Ойлоп табуучу 78 килограммдык шлакоблокторду абага эркин көтөрө турган аппаратты курашты. Анын экзоскелети компрессор тарабынан энергия менен камсыз болгон пневматикалык цилиндрлерде иштейт жана аппарат пульттун жардамы менен башкарылат.
Канадалык ойлоп табуусун сыр сактабайт. Анын үлгүсү боюнча өз колуңуз менен экзоскелетти кантип чогултууну инженердин сайтынан жана анын YouTube каналынан биле аласыз. Бирок, мындай экзоскелет көтөргөн салмак оператордун омурткасына гана таянарын эске алыңыз.
DIY экзоскелети:үлгү диаграмма
Үй шартында экзоскелетти оңой чогултууга мүмкүндүк берүүчү деталдуу нускамалар жок. Бирок, ага керек болору анык:
- кадр, күчтүүлүгү жана кыймылдуулугу менен мүнөздөлөт;
- гидравликалык поршеньдер;
- басым камералары;
- вакуумдук насостор;
- энергия менен камсыздоо;
- жогорку басымга туруштук бере турган бышык түтүктөр;
- компьютерди башкаруу;
- сенсорлор;
- клапандардын керектүү иштеши үчүн сенсорлордон маалыматты жөнөтүүгө жана айландырууга мүмкүндүк берүүчү программа.
Бул композиция болжол менен кандай иштейт:
- Бир насос системадагы басымды жогорулатса, экинчиси азайтышы керек.
- Клапандардын иштеши басым камераларындагы басымга жараша болот, алардын көбөйүшү/азаюусу системаны башкарат.
- Сенсорлордун абалы (бут-колдун кыймылына каршы): алты - кол, төрт - арка, үч - бут, эки бут (жалпысынан 30дан ашык).
- Программалык камсыздоо сенсорлорго басым жасоонун алдын алышы керек.
- Сенсор сигналдарын шарттуу (эгер шартсыз сенсор сезип жаткан басым тууралуу "сүйлбөсө" алардан алынган маалымат пайдалуу) жана шартсыз деп бөлүү керек. Бул элементтердин шарттуулугун/шартсыздыгын, мисалы, акселерометр менен аныктоого болот.
- Экзоскелет колдору - үч манжалуу, оператордун билегинен бөлүнгөн - жаракаттарды алдын алуу жана кошумча күч берүү үчүн.
- Ток булагы экзоскелет монтаждан жана сыноодон өткөндөн кийин тандалат.
Робот костюмдары азырынчареабилитация чөйрөсүндө гана жашообузга кире баштады. Мындай аппаратты лабораториядан тышкары жасап чыгарууга жөндөмдүү ойлоп табуучулар бар. Жакынкы келечекте ар бир студент Сталкер экзоскелетин өз колу менен чогулта алышы толук мүмкүн. Мындай системалар келечекте болоорун алдын ала айтууга болот.
