Стальные мускулы

Люди всегда мечтали стать сильнее, чем они есть на самом деле. А некоторые из них старались свои мечты воплощать в жизнь. Первым таким изобретением стал рычаг, потом блок и канат для подъема грузов. При помощи этих нехитрых приспособлений человек может поднять груз намного тяжелее своего тела. Но ведь хочется большего. Хочется без блоков и канатов, без рычагов, своими руками. Но как вы уже догадались речь пойдет не о мускулах.

Экзоскелеты — это роботизированные костюмы, от протеза до полного закрытого скафандра, которые позволяют людям выполнять действия, либо сложные, либо невозможные. Экзоскелеты различаются по размерам, от легких манипуляторов до гигантских машин (меха). В современности экзоскелеты набирают все большие обороты, благодаря стремительному развитию науки и техники: дают людям сверхчеловеческую силу, возможность ходить — людям с ограниченными возможностями, быстрее передвигаться и в будущем даже летать как Тони Старк в «Железном человеке».

Вначале экзоскелеты появились в фантастических романах. Так, Иван Ефремов в романе «Туманность Андромеды» (1957) ввел особые «прыгающие скелеты». А Роберт Хайнлайн в романе «Звездный десанте» (1959) показывает бронированный скафандр, облачившись в который, человек может бегать, прыгать, летать при помощи встроенных ракетных двигателей и еще много полезных и не очень полезных вещей.

На практике первый экзоскелет был совместно разработан General Electric и United States Military в 60-ых и назывался Hardiman. Он мог поднимать 110 кг при усилии, применяемом при подъеме 4,5 кг. Однако он был непрактичным из-за его значительной массы в 680 кг. Проект не был успешным. Любая попытка использования полного экзоскелета заканчивалась интенсивным неконтролируемым движением, в результате чего никогда не проверялся с человеком внутри. Дальнейшие исследования были сосредоточены на одной руке. Хотя она должна была поднимать 340 кг, ее вес составлял три четверти тонны, что в два раза превышало подъемную мощность. Без получения вместе всех компонентов для работы практическое применение проекта Hardiman было ограничено.

В настоящее время идут активные разработки экзоскелетов для армии, так в Соединенных Штатах Америки запущены проекты TALOS и XOS 2. Над которым работают крупнейшие научно-исследовательские институты. Целью проектов является создание персональной брони для каждого солдата, которая пусть и не сделает его полностью неуязвимым, зато намного увеличит физические возможности и шанс выжить во время боевых действий.

В то время пока одни работают над созданием идеального орудия убийства, другие пытаются помочь больным людям вести полноценную жизнь, разрабатывая экзоскелеты для больных людей. Многие дети с ДЦП (детский церебральный паралич) страдают от так называемой «приседающей походки», которая характеризуется чрезмерным изгибом ног в коленях. Примерно 50% таких детей перестают даже пытаться ходить ещё до того момента, как достигают совершеннолетия. Именно поэтому сотрудники Национального института здоровья и решили разработать роботизированные экзоскелеты для детских ног, позволяющие больным с ДЦП проще совершать шаги. Согласно первым испытаниям, шесть из семи испытуемых детей продемонстрировали ощутимое улучшение во время ходьбы и смогли преодолеть приличное расстояние с надетым на них экзоскелетом. Экзоскелет помогает детским ногам держать правильную форму и углы сгиба во время ходьбы, при этом он не отнимает у них контроль над движениями. Или экзоскелет Hybrid Assistive Limb,созданный специально для реабилитации людей с проблемами опорно-двигательного аппарата. Он позволяет им вернуться к полноценной активной жизни. И те, кто еще недавно не мог встать с инвалидного кресла, теперь смогут если не бегать со скоростью олимпийского чемпиона, то, по крайней мере, снова ходить и даже подниматься по лестницам.

Буквально недавно стало известно, что компания Ford инвестирует в экзоскелеты EksoVest, которые поддерживают верхнюю часть тела заводских рабочих. Многим из которых приходится прикручивать гайки, которые находятся у них над головой или поднимать грузы на верхние полки. Это не трудно само по себе, но выполняя одну и ту же задачу 4600 раз в день и миллион раз в год, спина и шея просто не выдерживают.

Экзоскелет EksoVest, разработанный Ekso Bionics в сотрудничестве с Ford, помогает поднять от 2,5 до 6 кг, снижая нагрузку на верхнюю часть тела. Такая поддержка поможет избежать травм на производстве, вызванных перегрузкой мышц, увеличить эффективность труда и улучшить самочувствие сотрудников к концу смены.

И это далеко не все возможные применения экзоскелетов.

 

15.11.2017









 
архив

подписка