Ekzoskeletoni quhet korniz? e jashtme, e cila i lejon nj? personi t? kryej? veprime v?rtet fantastike: t? ngrej? pesha, t? fluturoj?, t? vrapoj? me shpejt?si t? madhe, t? b?j? k?rcime gjigante, etj. Dhe n?se mendoni se vet?m personazhet kryesore kan? pajisje t? tilla " Njeriu i hekurt"ose" Avatar ", at?her? gaboheni thell?. Ato jan? n? dispozicion t? njer?zimit q? nga vitet '60 t? shekullit t? kaluar; p?r m? tep?r, ju mund t? m?soni se si t? montoni nj? ekzoskelet me duart tuaja! Megjithat?, s? pari gj?rat.

Ekskeleti: njohje

Sot mund t? blini leht?sisht nj? ekzoskelet p?r vete - produkte t? ngjashme prodhohen nga Ekso Bionics dhe Hybrid Assistive Limb (Japoni), Indego (SHBA), ReWalk (Izrael). Por vet?m n?se keni 75-120 mij? euro shtes?. N? Rusi, deri m? tani prodhohen vet?m ekzoskelete mjek?sore. Ato jan? projektuar dhe prodhuar nga Exoathlet.

Ekskeleti i par? u b? nga shkenc?tar?t nga korporatat General Electric dhe Ushtarak t? Shteteve t? Bashkuara n? vitet gjasht?dhjet? t? shekullit t? kaluar. Quhej Hardiman dhe mund t? ngrinte lirisht nj? ngarkes? prej 110 kg n? aj?r. Personi q? vendosi k?t? pajisje n? proces p?rjetoi nj? ngarkes?, si kur ngrinte 4.5 kg! Vet?m tani vet? Hardiman peshonte t? gjitha 680 kg. Kjo ?sht? arsyeja pse ai nuk ishte shum? i k?rkuar.

T? gjith? ekzoskeletet ndahen n? tre lloje:

plot?sisht robotik;

• p?r k?mb?t.

Robosuits moderne peshojn? nga 5 deri n? 30 kg dhe m? shum?. Ato jan? aktive dhe pasive (duke punuar vet?m me komand?n e operatorit). Sipas q?llimit t? tyre, ekzoskeletet ndahen n? ushtarake, mjek?sore, industriale dhe hap?sinore. Konsideroni m? t? shquarit prej tyre.

Ekskeletet m? mbres?l?n?se t? koh?s son?

Sigurisht, nuk do t? funksionoj? p?r t? mbledhur ekzoskelete t? tilla me duart tuaja n? sht?pi n? t? ardhmen e af?rt, por ia vlen t'i njihni ato:

• DM (makina e ?ndrrave). ?sht? nj? ekzoskelet hidraulik plot?sisht automatik q? kontrollohet nga z?ri i operatorit t? tij. Pajisja peshon 21 kg dhe ?sht? n? gjendje t? p?rballoj? nj? person q? peshon deri n? nj? centner. Deri m? tani p?rdoret p?r rehabilitimin e pacient?ve q? nuk mund t? ecin p?r shkak t? s?mundjeve t? sistemit nervor qendror ose s?mundjeve t? tjera neuromuskulare. kosto e p?raf?rt- 7 milion rubla.
• Exo GT. Misioni i k?tij ekzoskeleti ?sht? i nj?jt? me at? t? m?parsh?m - ndihmon njer?zit me patologji t? funksioneve motorike t? k?mb?ve. Karakteristikat jan? t? ngjashme me at? t? m?parshme, ?mimi ?sht? 7.5 milion rubla.
• ReWalk. ?sht? krijuar p?r t'u dh?n? p?rs?ri l?vizje njer?zve me paraliz? t? ekstremiteteve t? poshtme. Pajisja peshon 25 kg dhe mund t? punoj? pa rimbushur p?r 3 or?. Ekoskeleti ?sht? i disponuesh?m n? Evrop? dhe SHBA n? shum?n e barabart? me 3.5 milion rubla.
• REX. Sot, kjo pajisje mund t? blihet n? Rusi p?r 9 milion rubla. Ekoskeleti u jep njer?zve me paraliz? t? k?mb?ve jo vet?m ecjen e pavarur, por edhe aft?sin? p?r t? q?ndruar/ulur, p?r t'u kthyer, p?r t? ecur n? h?n?, p?r t? zbritur shkall?t, etj. REX kontrollohet nga nj? lev?, e aft? t? funksionoj? pa rimbushur gjat? gjith? dit?s.
• HAL (Hybrid Assistive Limb). Ekzistojn? dy versione - p?r krah?t dhe p?r krah?t / k?mb?t / bustin. Kjo shpikje i lejon operatorit t? ngrej? nj? pesh? 5 her? m? t? r?nd? se kufiri p?r nj? person. P?rdoret gjithashtu p?r rehabilitimin e personave t? paralizuar. Ky ekzoskelet peshon vet?m 12 kg dhe ngarkesa e tij ?sht? e mjaftueshme p?r 1.0-1.5 or?.

Si t? b?ni nj? ekzoskelet me duart tuaja: James Hacksmith Hobson

I pari dhe deri tani i vetmi person q? ka arritur t? projektoj? nj? ekzoskelet n? kushte jo laboratorike ?sht? inxhinieri kanadez James Hobson. Shpik?si mblodhi nj? pajisje q? i lejon atij t? ngrej? lirsh?m blloqet e zjarrit prej 78 kilogram?sh n? aj?r. Ekskeleti i tij punon n? cilindra pneumatik?, t? cil?t furnizohen me energji nga kompresori dhe pajisja kontrollohet duke p?rdorur nj? telekomand?.

Kanadezi nuk e mban sekret shpikjen e tij. Ju mund t? m?soni se si t? montoni nj? ekzoskelet me duart tuaja duke ndjekur shembullin e tij n? faqen e internetit t? inxhinierit dhe n? kanalin e tij n? YouTube. Megjithat?, ju lutemi vini re se pesha e ngritur nga nj? ekzoskelet i till? q?ndron vet?m n? shtyll?n kurrizore t? operatorit.

Ekzoskeletoni b?jeni vet?: nj? diagram i p?raf?rt

Nuk ka udh?zime t? holl?sishme q? ju lejojn? t? montoni leht?sisht nj? ekzoskelet n? sht?pi. Sidoqoft?, ?sht? e qart? se do t? ket? nevoj?:

• korniz?, e karakterizuar nga forca dhe l?vizshm?ria;
• pistona hidraulik?;
• dhomat e presionit;
• pompa vakum;
• burimi i fuqis?;
• tuba t? q?ndruesh?m q? mund t? p?rballojn? presionin e lart?;
• kompjuter p?r menaxhim;
• sensor?;
• softuer q? ju lejon t? d?rgoni dhe konvertoni informacione nga sensor?t p?r puna e duhur valvulave.

Si do t? funksionoj? p?raf?rsisht kjo p?rb?rje:

1. Nj? pomp? duhet t? rris? presionin n? sistem, tjetra - p?r t? reduktuar.
2. Funksionimi i valvulave varet nga presioni n? dhomat e presionit, rritja/ulja e t? cilave do t? kontrolloj? sistemin.
3. Vendndodhja e sensor?ve (kund?r l?vizjes s? gjymtyr?ve): gjasht? - krah?, kat?r - mbrapa, tre - k?mb?, dy k?mb? (m? shum? se 30 n? total).
4. Softueri duhet t? eliminoj? presionin mbi sensor?t.
5. Sinjalet e sensor?ve duhet t? ndahen n? t? kusht?zuara (informacioni prej tyre ?sht? i dobish?m n?se sensori i pakusht?zuar nuk "flet" p?r presionin q? po p?rjeton) dhe t? pakusht?zuar. Kusht?zimi / pakusht?zimi i k?tyre elementeve mund t? p?rcaktohet, p?r shembull, nga nj? p?rshpejtues.
6. Duart e ekzoskeletit jan? me tre gishta, t? ndara nga ky?i i dor?s s? operatorit, p?r t? parandaluar d?mtimin dhe p?r t? dh?n? forc? shtes?.
7. Burimi i energjis? zgjidhet pas montimit dhe testimit t? prov?s s? ekzoskeletit.

Deri tani, vet?m n? fush?n e rehabilitimit, tashm? kan? filluar t? hyjn? n? jet?n ton?. Ka shpik?s q? jan? n? gjendje t? nd?rtojn? nj? pajisje t? till? jasht? laboratorit. ?sht? mjaft e mundur q? n? t? ardhmen e af?rt ?do student do t? jet? n? gjendje t? mbledh? ekzoskeletin Stalker me duart e veta. Tashm? ?sht? e mundur t? parashikohet se sisteme t? tilla jan? e ardhmja.

N?se jeni nj? nga ata q? i keni par? me shum? k?naq?si t? gjitha pjes?t e Iron Man, duhet t? keni qen? i k?naqur me kostumin e hekurt q? Tony Stark veshi para luft?s me zuzar?t. Dakord, do t? ishte mir? t? kishe nj? kostum t? till?. P?rve?se do t? mund t'ju ?onte kudo sa hap e mbyll syt?, t? pakt?n p?r buk?, do t? mbronte trupin tuaj nga t? gjitha llojet e d?mtimeve dhe do t'ju jepte forc? mbinjer?zore.

Ndoshta nuk do t'ju habis? q? shum? shpejt, nj? version m? i leht? i kostumit t? Iron Man do t'i lejoj? ushtar?t t? vrapojn? m? shpejt, t? mbajn? arm? t? r?nda dhe t? l?vizin n?p?r terrene t? ashp?r. N? t? nj?jt?n koh?, kostumi do t'i mbroj? ata nga plumbat dhe bombat. Inxhinier?t ushtarak? dhe kompanit? private kan? punuar n? ekzoskelete q? nga vitet 60 t? shekullit t? kaluar, por vet?m p?rparimet e fundit n? shkenc?n e elektronik?s dhe materialeve na kan? sjell? m? af?r realizimit t? k?saj ideje se kurr? m? par?.

N? vitin 2010, kontraktori amerikan i mbrojtjes Raytheon demonstroi nj? ekzoskelet eksperimental XOS 2 - n? thelb nj? kostum robotik i kontrolluar nga truri i njeriut - q? mund t? ngrej? dy deri n? tre her? pesh?n e nj? njeriu pa asnj? p?rpjekje ose ndihm?. Nj? kompani tjet?r, Trek Aerospace, po zhvillon nj? ekzoskelet me nj? jetpack t? integruar q? mund t? fluturoj? me 112 km/h dhe t? rri pezull mbi tok?. K?to dhe disa t? tjera kompanit? premtuese, duke p?rfshir? p?rbind?sha t? till? si Lockheed Martin, ?do vit sjellin kostumin Iron Man m? af?r realitetit.

Lexoni nj? intervist? me krijuesin e ekzoskeletit rus Stakhanov.

EkzoskeletiXOS 2 ngaRaytheon

Vini re se jo vet?m ushtria do t? p?rfitoj? nga zhvillimi i nj? ekzoskeleti t? mir?. Nj? dit?, njer?zit me l?ndime t? shtyll?s kurrizore ose s?mundje degjenerative q? kufizojn? aft?sin? e tyre p?r t? l?vizur do t? jen? n? gjendje t? l?vizin me leht?si fal? kostumeve t? jashtme t? korniz?s. Versionet e para t? ekzoskeleteve, si ReWalk nga Argo Medical Technologies, tashm? kan? hyr? n? treg dhe kan? marr? miratimin universal. Megjithat?, p?r momentin, fusha e ekzoskeleteve ?sht? ende n? fillimet e saj.

?far? revolucioni premtojn? t? sjellin n? fush?n e betej?s ekzoskeletet e s? ardhmes dhe? Cilat pengesa teknike duhet t? kap?rcejn? inxhinier?t dhe projektuesit p?r t'i b?r? ekzoskeletet v?rtet praktike p?rdorim t? p?rditsh?m? Le ta kuptojm?.

Historia e zhvillimit t? ekzoskeletit

Luft?tar?t kan? vendosur armatur? n? trupat e tyre q? nga kohra t? lashta, por ideja e par? e nj? trupi me muskuj mekanik? u shfaq n? trillimet shkencore n? 1868, n? nj? nga romanet me qindark? t? Edward Sylvester Ellis. Prairie Steam Man p?rshkroi nj? motor gjigant me avull n? form? njeriu, i cili e shtyu shpik?sin e tij, gjeniun Johnny Brainerd, me shpejt?si 96.5 km/h teksa gjuante dema dhe indian?.

Por kjo ?sht? fantazi. Patenta e par? e v?rtet? p?r nj? ekzoskelet u mor nga inxhinieri mekanik rus Nikolai Yagn n? vitet 1890 n? Amerik?. I njohur p?r zhvillimet e tij, projektuesi jetoi jasht? shtetit p?r m? shum? se 20 vjet, patentoi nj? duzin? idesh q? p?rshkruanin nj? ekzoskelet q? lejon ushtar?t t? vrapojn?, t? ecin dhe t? k?rcejn? me leht?si. Sidoqoft?, n? realitet, Yagn njihet vet?m p?r krijimin e "Stoker's Friend" - nj? pajisje automatike q? furnizon me uj? kaldaja me avull.

Ekoskelet i patentuar nga N. Yagno

N? vitin 1961, dy vjet pasi Marvel Comics doli me Iron Man-in e tyre dhe Robert Heinlein shkroi Starship Troopers, Pentagoni vendosi t? b?nte kostumet e tyre ekzo. Ai vendosi detyr?n e krijimit t? nj? "ushtari servo", i cili u p?rshkrua si nj? "kapsula njer?zore e pajisur me timon dhe drejtimin elektrik" q? i lejonte atij t? l?vizte shpejt dhe me leht?si objektet e r?nda, dhe gjithashtu mbronte transportuesin nga plumbat, gazi helmues, nxeht?sia. dhe rrezatimi. Nga mesi i viteve 1960, inxhinieri i Universitetit Cornell, Neil Meizen, kishte zhvilluar nj? skelet ekzoskeletor 15.8 kilogram?sh t? veshur, t? quajtur "Superman Suit" ose "Human Amplifier". Ai i lejonte p?rdoruesit t? ngrinte 453 kilogram? me ?do krah. N? t? nj?jt?n koh?, General Electric kishte zhvilluar nj? pajisje t? ngjashme 5.5 metra, t? ashtuquajturin "pedipulator", i cili kontrollohej nga operatori nga brenda.

Pavar?sisht k?tyre hapave shum? interesant?, ato nuk u kuror?zuan me sukses. Kostumet rezultuan jopraktike, por k?rkimet vazhduan. N? vitet 1980, shkenc?tar?t n? Laboratorin e Los Alamos krijuan modelin p?r t? ashtuquajturin kostum "Pitman", nj? ekzoskelet p?r p?rdorim nga trupat amerikane. Sidoqoft?, koncepti mbeti vet?m n? tabel?n e vizatimit. Q? at?her?, bota ka par? disa zhvillime t? tjera, por mungesa e materialeve dhe kufizimeve t? energjis? nuk na kan? lejuar t? shohim kostumin e v?rtet? t? Iron Man.

P?r vite me radh?, prodhuesit e ekzoskeleteve jan? penguar nga kufijt? e teknologjis?. Kompjuter?t ishin shum? t? ngadalt? p?r t? p?rpunuar komandat q? vinin n? l?vizje kostumet. Furnizimi me energji elektrike nuk ishte i mjaftuesh?m p?r ta b?r? ekzoskeletin mjaftuesh?m portativ, dhe muskujt e aktivizuesit elektromekanik? q? l?viznin gjymtyr?t ishin thjesht shum? t? dob?t dhe t? r?nd? p?r t? punuar "njer?zisht". Megjithat?, nj? fillim ?sht? b?r?. Ideja e ekzoskeletit doli t? ishte shum? premtuese p?r ushtrin? dhe fusha mjek?sore vet?m p?r t'u ndar? me t?.

njeri i makin?s

N? fillim t? viteve 2000, d?shira p?r t? krijuar nj? kostum t? v?rtet? Iron Man filloi t? ?onte diku.

agjencia e mbrojtjes zhvillime premtuese DARPA, Inkubator p?r Exotic dhe teknologjive t? avancuara Pentagoni nisi nj? program prej 75 milion? dollar?sh p?r t? nd?rtuar nj? ekzoskelet p?r ta plot?suar Trupi i njeriut dhe performanc?n e tij. Lista e k?rkesave t? DARPA-s ishte mjaft ambicioze: agjencia donte nj? automjet q? do t? lejonte nj? ushtar t? mbante pa u lodhur qindra kilogram? ngarkes? gjat? gjith? dit?s, t? mb?shteste arm? t? m?dha q? zakonisht k?rkojn? dy operator? dhe gjithashtu t? ishte n? gjendje t? mbante nj? ushtar t? plagosur, n?se e nevojshme, nga fusha e betej?s. N? t? nj?jt?n koh?, makina duhet t? jet? e paprekshme ndaj zjarrit, dhe gjithashtu t? k?rcej? lart. Plani DARPA u konsiderua menj?her? i pamundur nga shum? njer?z.

Por jo t? gjitha.

Sarcos – i udh?hequr nga prodhuesi i robot?ve Steve Jacobsen, i cili m? par? kishte krijuar nj? dinosaur mekanik 80 ton?sh – doli me sistemi i inovacionit, n? t? cilin sensor?t p?rdor?n k?to sinjale p?r t? kontrolluar nj? s?r? valvulash, t? cilat nga ana tjet?r kontrollonin hidraulik?n me presion t? lart? n? nyje. Lidhjet mekanike l?viznin cilindra t? lidhur me kabllo q? imitonin tendinat q? lidhnin muskujt e njeriut. Si rezultat, lindi ekzoskeleti eksperimental XOS, i cili e b?ri nj? person t? dukej insekt gjigant. Sarcos p?rfundimisht u ble nga Raytheon, i cili vazhdoi zhvillimin p?r t? prezantuar gjenerat?n e dyt? t? kostumit pes? vjet m? von?.

Ekskeleti XOS 2 e emocionoi aq shum? publikun sa revista Time e p?rfshiu at? n? list?n e pes? m? t? mir?ve n? vitin 2010.

Nd?rkoh?, kompani t? tjera, si Berkeley Bionics, kan? punuar p?r t? reduktuar sasin? e fuqis? q? k?rkon proteza artificiale n? m?nyr? q? ekzoskeleti t? mund t? zgjas? mjaftuesh?m p?r t? qen? praktik. Nj? nga projektet e viteve 2000, Human Load Carrier (HULC), mund t? funksiononte deri n? 20 or? pa rimbushje. Pak nga pak po b?hej p?rparim.

ekzoskelet HAL

N? fund t? dekad?s, kompania japoneze Cyberdyne zhvilloi kostumin robotik HAL, edhe m? i pabesuesh?m n? dizajnin e tij. N? vend q? t? mb?shtetej n? kontraktimet e muskujve t? operatorit njer?zor, HAL punoi n? sensor? q? lexonin sinjalet elektrike nga truri i operatorit. Teorikisht, nj? ekzoskelet i bazuar n? HAL-5 mund t? lejoj? p?rdoruesin t? b?j? gjith?ka q? d?shiron vet?m duke menduar p?r t?, pa l?vizur asnj? muskul t? vet?m. Por tani p?r tani, k?ta ekzoskelete jan? nj? projekt i s? ardhmes. Dhe ata kan? problemet e tyre. P?r shembull, vet?m disa ekzoskelete kan? marr? miratimin publik deri m? sot. Pjesa tjet?r jan? ende duke u testuar.

??shtjet e zhvillimit

Deri n? vitin 2010, projekti DARPA p?r t? krijuar ekzoskelete ?oi n? disa rezultate. Aktualisht, sistemet e avancuara ekzoskeletore q? peshojn? deri n? 20 kilogram? mund t? ngren? deri n? 100 kilogram? ngarkes? me pak ose aspak p?rpjekje operatori. N? t? nj?jt?n koh?, ekzoskeletet e fundit jan? m? t? qet? se nj? printer zyre, mund t? l?vizin me nj? shpejt?si prej 16 km / or?, t? uleshin dhe t? k?rcejn?.

Jo shum? koh? m? par?, nj? nga kontraktor?t e agjencis? s? mbrojtjes, Lockheed Martin, prezantoi ekzoskeletin e tij t? krijuar p?r ngritjen e peshave. I ashtuquajturi "ekzoskeleti pasiv" i krijuar p?r pun?tor?t e kantierit t? anijeve thjesht e transferon ngarkes?n n? k?mb?t e ekzoskeletit, t? cilat jan? n? tok?.

Dallimi midis ekzoskeleteve moderne dhe atyre t? zhvilluar n? vitet '60 ?sht? se ata jan? t? pajisur me sensor? dhe marr?s GPS. K?shtu, edhe m? shum? ngritja e aksioneve p?r p?rdorim n? sfer?n ushtarake. Ushtar?t mund t? ken? shum? p?rfitime duke p?rdorur ekzoskelete t? tilla, nga gjeolokimi i sakt? deri te superfuqit? shtes?. DARPA po zhvillon gjithashtu inde t? automatizuara q? mund t? p?rdoren n? ekzoskelete p?r t? monitoruar kushtet e zemr?s dhe t? frym?marrjes.

N?se industria amerikane vazhdon t? ec? n? k?t? m?nyr?, shum? shpejt do t? ket? ato q? jo vet?m q? mund t? l?vizin "m? shpejt, m? lart, m? t? fort?", por edhe t? mbajn? disa qindra ngarkesa shtes?. Megjithat?, do t? kalojn? t? pakt?n edhe disa vite para se "burrat e hekurt" t? v?rtet? t? hyjn? n? fush?n e betej?s.

Si? ndodh shpesh, zhvillimi i agjencive ushtarake (mos harroni, p?r shembull, Interneti) mund t? sjell? p?rfitim i madh n? Koh? paq?sore sepse teknologjia p?rfundimisht do t? dal? dhe do t? ndihmoj? njer?zit. Duke vuajtur nga paraliza e plot? ose e pjesshme, njer?zit me l?ndime t? shtyll?s kurrizore dhe atrofi t? muskujve do t? jen? n? gjendje t? b?jn? jet? m? t? k?naqshme. Berkeley Bionics, p?r shembull, po teston eLegs, nj? ekzoskelet me bateri q? do t? lejoj? nj? person t? ec?, t? ulet ose thjesht t? q?ndroj? n? k?mb? p?r periudha t? gjata kohore.

Nj? gj? ?sht? e sigurt: procesi i zhvillimit t? ekzoskeletit filloi n? fillim t? k?tij shekulli (le ta quajm? vala e dyt?), dhe se si do t? p?rfundoj? do t? b?het e ditur shum?, shum? shpejt. Teknologjit? nuk q?ndrojn? kurr? n? vend, dhe n?se inxhinier?t marrin di?ka, ata e ?ojn? k?t? ??shtje n? fundin e saj logjik.

P?r t? shqyer ajrin me shpejt?sin? e z?rit dhe p?r t? nxituar drejt horizontit, me krah?t e shtrir? n? qepjet tuaja kostum hekuri. Jini kudo sa hap e mbyll syt? Globi pa pasur nevoj? t? ngeceni n? trafik. Fluturoni pa krah?, pa qen? n? aeroplan apo di?ka m? t? fort?. Le t? m? hedh? gur? dikush q? nuk donte t? ishte n? vendin e Tony Stark n? momentet e tij yjore (sigurisht, me kostumin e Iron Man). Pjes?risht, k?to ?ndrra do t? jen? n? gjendje t? realizojn? ekzoskeletin - nj? pajisje q? mund t? rris? aft?sit? e nj? personi (kryesisht forc?n fizike, muskulore) p?r shkak t? korniz?s s? jashtme. P?r at? q? ?sht? kjo pajisje, cilat zhvillime jan? tashm? t? disponueshme dhe si do t? zhvillohen teknologjit? n? t? ardhmen, ne do t? tregojm? n? k?t? material.

Nga elasticed n? "njeriu i hekurt"

Shkenca dhe teknologjia jan?, pa ekzagjerim, gara m? e ashp?r midis zgjuarsis? s? njeriut dhe natyr?s. Gjat? gjith? historis?, njeriu ?sht? p?rpjekur t? rind?rtoj? bot?n p?rreth tij p?r t'iu p?rshtatur nevojave t? tij. Diku ia del mban?, shpesh jo pa d?mtuar natyr?n. Diku duhet ta shikosh at?. Dhe n?se shumica e jovertebror?ve kan? nj? skelet t? jasht?m n? nj? form? ose n? nj? tjet?r, njer?zit nuk e kan?. Por nuk kishte krah?, apo jo?

N? dit?t e sotme, nj? ekzoskelet n?nkupton nj? kostum mekanik ose nj? pjes? t? tij deri n? 2–2,5 metra t? lart?. M? pas vijn? "kostumet celulare", mekanizmat dhe robot?t e tjer? gjigant? humanoid?.

Ashtu si shum? gj?ra t? tjera n? jet?n ton?, ekzoskeletet po kalojn? gradualisht p?rtej kufirit q? ndan ?ndrrat e guximshme dhe jeta e p?rditshme. Fillimisht vet?m ide, koncepte, mite dhe legjenda t? fantashkenc?s, sot pothuajse ?do jav? shfaqen variante t? reja ekzoskeletesh.

Shpik?si i par? i ekzoskeletit konsiderohet t? jet? "inxhinieri mekanik" rus Nikolai Ferdinandovich Yagn, i cili regjistroi nj? num?r patentash p?r k?t? tem? n? vitet 1890. Ai jetoi n? Amerik?, ku, n? fakt, ai patentoi mrekullit? e tij, i tregoi ato n? ekspozita dhe, pasi u kthye n? vendlindjen e tij, shpiku p?rs?ri. Ekzoskeleti i tij supozohej q? n? radh? t? par? t'ua b?nte m? t? leht? ushtar?ve t? ecnin, t? vraponin dhe t? hidheshin. Edhe at?her?, gjeniu rus parashikoi fuqin? e mundshme ushtarake t? pajisjeve t? tilla.

NIKOLAI
Ferdinandovich YAGN

P?rve? ekzoskeletit, Yagn zhvilloi perde ftoh?se, nj? motor hidraulik, nj? helik? l?kund?se, nj? sterilizues samovar dhe pajisje t? tjera.

Hardiman

Nuk do ta mohojm? q? shkrimtar?t e trillimeve shkencore kan? dh?n? nj? kontribut gjigant dhe t? jasht?zakonsh?m n? zhvillimin e ekzoskeleteve. N? vitin 1959, pas romanit t? bujsh?m Starship Troopers t? Robert Heinlein, u b? e qart? p?r t? gjith? se pas kostumeve t? korniz?s s? jashtme ishte e ardhmja e operacioneve ushtarake dhe jo vet?m. Dhe largohemi.

Ekskeleti i par? u krijua nga General Electric Company me mb?shtetjen e Departamentit t? Mbrojtjes t? SHBA-s? n? vitet 1960. Hardiman peshonte 680 kilogram? dhe mund t? ngrinte ngarkesa q? peshonin deri n? 110 kilogram?. Me t? gjitha ambiciet gjigante - dhe ata donin ta p?rdornin at? si n?n uj? ashtu edhe n? hap?sir?, dhe t? mbanin koka luftarake dhe shufra b?rthamore - ai u tregua se nuk n? m?nyr?n m? t? mir?. Ai u harrua p?r fat t? mir?.

q? i ngjan nga distanca pajisjes ekzoskeletore "pedomotorit" shpik?si Leslie S. Kelly, i zhvilluar n? 1917

N?nt? vjet m? von?, Miomir Vukobratovich nga Beogradi, Jugosllavi, tregoi ekzoskeletin e par? t? ecjes me fuqi, detyra e t? cilit ishte t'u jepte njer?zve me paraliz? aft?sin? p?r t? ecur. Pajisja bazohej n? nj? aktivizues pneumatik. Shkenc?tar?t sovjetik? nga Instituti Qendror Traumatologjia dhe Ortopedia me emrin N. N. Priorov treguan iniciativat e para p?r zhvillimin e ekzoskeleteve s? bashku me koleg?t jugosllav? bazuar n? pun?n e Vukobratovich. Por me fillimin e perestrojk?s, projektet u mbyll?n dhe nuk ka t? dh?na p?r zhvillime sekrete n?ntok?sore t? ekzoskeleteve. Por me eksplorimin e hap?sir?s, gjith?ka ishte n? rregull.

AT koh? t? ndryshme n? vende t? ndryshme mjeshtrit u p?rpoq?n t? b?nin vet? ekzoskelete p?r q?llime t? ndryshme, por p?r shkak t? nj? s?r? pengesash (p?r t? cilat do t? flasim m? von?), ishte e mundur ta b?nim k?t? shum? keq. Mungesa e transportuesve t? energjis?, rritja e ngadalt? e p?rparimit shkencor dhe teknologjik, zhvillimi i shkenc?s s? materialeve dhe shkencave t? tjera t? ngjashme, si dhe zhvillimi i informatik?s kompjuterike dhe kibernetik?s, vala e t? cilave u ngrit vet?m 30 vjet m? par?, e gjith? kjo pengoi zhvillimi i ekzoskeleteve. Pa asnj? dyshim, kjo teknologjit? m? komplekse q? njer?zit ende duhet t? m?sojn?.

Problemet e ekzoskeleteve

Nuk ka shum? materiale n? k?t? planet q? mund t? p?rdoren p?r t? b?r? nj? korniz? t? ngurt? q? nuk do t'i p?rkeq?soj? gj?rat me pesh?n e tyre. N? ?do rast, nuk kishte shum? prej tyre, por duke marr? parasysh fluturimet n? hap?sir?, zhvillimet ushtarake, zhvillimin e shkenc?s s? materialeve, nanoteknologjis? dhe nj? duzin? ose dy fusha t? tjera interesante, njer?zimi gradualisht po merr nj? penges? pas tjetr?s. AT fillimi i XXI shekulli, interesi p?r ekzoskeletet u ndez me forc? t? jasht?zakonshme dhe vazhdon t? digjet edhe sot e k?saj dite. Por s? pari, le t? flasim p?r problemet kryesore me t? cilat p?rballen krijuesit e ekzoskeleteve.

N?se zb?rthejm? nj? ekzoskelet hipotetik n? p?rb?r?s, do t? kemi: nj? burim energjie, nj? skelet mekanik dhe software. Dhe n?se gjith?ka duket t? jet? e qart? me dy pikat e fundit dhe nuk ka mbetur pothuajse asnj? problem, at?her? burimi i energjis? ?sht? problem serioz. Me nj? burim normal energjie, inxhinier?t jo vet?m q? mund t? krijonin nj? ekzoskelet, por edhe ta kombinonin at? me nj? kostum hap?sinor dhe nj? jetpack. Ndoshta do t? ishte nj? kostum i Iron Man, por Tony Stark i ri nuk ?sht? shfaqur ende.

Ndonj? nga burimet kompakte t? energjis? sot mund t'i siguroj? ekzoskeletit vet?m disa or?. jet?gjat?sia e bateris?. Tjetra - var?sia nga tela. P?r t? pa ringarkueshme dhe baterit? ka kufizime, si? ?sht? nevoja p?r z?vend?sim ose ngarkim i ngadalt?, p?rkat?sisht. Motor?t me djegie t? brendshme duhet t? jen? shum? t? besuesh?m, por jo ve?an?risht kompakt. P?r m? tep?r, n? rastin e fundit, do t? k?rkohet nj? sistem shtes? ftohjeje, dhe vet? motori me djegie t? brendshme ?sht? i v?shtir? p?r t'u vendosur p?r emetim t? menj?hersh?m. nj? num?r i madh energji. Elektrokimike qelizat e karburantit mund t? mbushet me karburant shpejt karburant i l?ngsh?m(p?r shembull, metanol) dhe japin lirimin e d?shiruar dhe t? menj?hersh?m t? energjis?, por funksionojn? jasht?zakonisht temperaturat e larta. 600 grad? Celsius - relativisht temperatur? t? ul?t p?r nj? furnizim t? till? me energji elektrike. Me t? “burri i hekurt” do t? kthehet n? nj? hot-dog.

Mjaft e ?uditshme, m? s? shumti opsioni i mundsh?m Zgjidhja e ??shtjes s? karburantit p?r ekzoskeletet e s? ardhmes mund t? jet? m? e pamundura: transmetimi i energjis? pa tel. Mund t? zgjidh? shum? ??shtje, sepse mund t? transferohet nga nj? reaktor arbitrar i madh (p?rfshir? nj? b?rthamor). Por si? Pyetja ?sht? e hapur.

Ekskeletet e para ishin b?r? prej alumini dhe ?eliku, t? lira dhe t? leht? p?r t'u p?rdorur. Por ?eliku ?sht? shum? i r?nd? dhe ekzoskeleti duhet gjithashtu t? punoj? p?r t? ngritur pesh?n e tij. Prandaj, n? pesh? e madhe kostum, efektiviteti i tij do t? bjer?. Lidhjet e aluminit jan? mjaft t? lehta, por akumulojn? lodhje, q? do t? thot? se ato nuk jan? ve?an?risht t? p?rshtatshme p?r ngarkesa t? larta. Inxhinier?t jan? n? k?rkim t? mushk?rive dhe materiale t? q?ndrueshme si titan ose fib?r karboni. Ata n? m?nyr? t? pashmangshme do t? jen? t? shtrenjta, por ato do t? sigurojn? efektivitetin e ekzoskeletit.

Disqet jan? nj? problem i ve?ant?. Cilindrat standard? hidraulik? jan? mjaftuesh?m t? fuqish?m dhe mund t? punojn? me sakt?si t? lart?, por jan? t? r?nd? dhe k?rkojn? nj? tuf? zorr?sh dhe tubash. Pneumatika, nga ana tjet?r, ?sht? shum? e paparashikueshme p?r sa i p?rket p?rpunimit t? l?vizjes, sepse gaz i ngjeshur susta, dhe forcat reaktive do t? shtyjn? disqet.

Megjithat?, jan? duke u zhvilluar servo t? reja t? bazuara n? elektronik? q? do t? p?rdorin magnet dhe do t? ofrojn? l?vizje t? p?rgjegjshme duke konsumuar energji minimale dhe duke qen? t? vogla. Mund ta krahasoni me kalimin nga lokomotivat me avull n? trena. V?m? re gjithashtu fleksibilitetin q? duhet t? ken? nyjet, por k?tu problemet e ekzoskeleteve mund t? zgjidhen nga zhvilluesit e kostumeve hap?sinore. Ato gjithashtu do t? ndihmojn? p?r t'u marr? me p?rshtatjen e kostumit me madh?sin? e mbajt?sit.

Kontrolli

Nj? problem i ve?ant? n? krijimin e nj? ekzoskeleti ?sht? kontrolli dhe rregullimi i l?vizjeve t? tep?rta dhe t? pad?shiruara. Nuk mund t? marr?sh dhe t? b?sh nj? ekzoskelet me t? nj?jt?n shpejt?si reagimi t? secilit prej an?tar?ve. Nj? mekaniz?m i till? mund t? jet? shum? i shpejt? p?r p?rdoruesin, por ju nuk mund ta b?ni at? shum? t? ngadalt? - joefikas. Nga ana tjet?r, nuk mund t? mb?shteteni te p?rdoruesi dhe t'u besoni sensor?ve p?r t? lexuar q?llimet nga l?vizjet e trupit: desinkronizimi i l?vizjeve t? p?rdoruesit dhe kostumit do t? ?oj? n? l?ndim. ?sht? e nevojshme t? kufizohen t? dyja pal?t q? veprojn?. Inxhinier?t po thyejn? kok?n p?r zgjidhjen e k?saj ??shtjeje. P?rve? k?saj, l?vizjet e paq?llimshme ose t? pad?shiruara duhet t? zbulohen paraprakisht n? m?nyr? q? nj? teshtitje ose koll? aksidentale t? mos ?oj? n? thirrjen e ambulanc?s.

Ekzoskelenet dhe e ardhmja

N? vitin 2010, Sarcos dhe Raytheon, s? bashku me Departamentin e Mbrojtjes t? SHBA, treguan ekzoskeletin luftarak XOS 2. Prototipi i par? doli dy vjet m? par?, por nuk b?ri buj?. Por XOS 2 doli t? ishte aq i lezetsh?m sa q? revista Time p?rfshiu ekzoskelete n? list?n e pes? inovacioneve m? t? mira ushtarake t? vitit. Q? at?her?, inxhinier?t kryesor? n? bot? kan? qen? n? m?dyshje p?r krijimin e ekzoskeleteve q? mund t? ofrojn? nj? avantazh n? fush?n e betej?s. Dhe jasht? saj gjithashtu.

?far? kemi sot?

Ky ekzoskelet u prezantua n? vitin 2011 dhe ishte projektuar p?r personat me aft?si t? kufizuara. N? Janar 2013, u l?shua nj? version i p?rdit?suar - ReWalk Rehabilitation, dhe tashm? n? qershor 2014, FDA miratoi p?rdorimin e ekzoskeletit n? publik dhe n? sht?pi, duke hapur k?shtu rrug?n p?r at? komercialisht. Sistemi peshon rreth 23.3 kilogram?, funksionon n? Windows dhe n? tre m?nyra: ecni, uleni dhe q?ndroni n? k?mb?. Kostoja: nga 70 n? 85 mij? dollar?.

Nj? seri e k?tyre ekzoskeleteve ushtarake ?sht? n? zhvillim aktiv (XOS 3 ?sht? i radh?s). Ai peshon rreth 80 kilogram? dhe i lejon pronarit t? ngrej? leht?sisht 90 kilogram? shtes?. Modelet e fundit t? kostumeve jan? aq t? l?vizshme sa ju lejojn? t? luani me topin. Sipas prodhuesve, nj? XOS mund t? z?vend?soj? tre ushtar?. Ndoshta gjenerata e tret? e ekzoskeletit do t? jet? m? af?r asaj q? shohim n? ekranet e filmave fantashkenc?. vitet e fundit. Mjerisht, nd?rsa ai ?sht? i lidhur me burim i jasht?m t? ushqyerit.

Human Universal Load Carrier - krijimi i kompanis? s? famshme Lockheed Martin n? bashk?punim me Berkeley Bionics. Ky ekzoskelet ?sht? projektuar edhe p?r ushtrin?. Baza ?sht? hidraulik? dhe bateri litium-polimer. Duke ngarkuar sakt? korniz?n e jashtme, me ndihm?n e saj, p?rdoruesi mund t? mbaj? deri n? 140 kilogram? ngarkes? t? tep?rt. Supozohet se ushtar?t do t? jen? n? gjendje t? p?rdorin HULC a la "un? dhe shoku im kamioni im" brenda 72 or?ve. Zhvillimi ?sht? n? l?vizje t? plot?, k?shtu q? nuk ?sht? p?r t'u habitur q? HULC mund t? jet? i pari q? hyn n? sh?rbim me Shtetet e Bashkuara.

ExoHiker, ExoClimber dhe eLEGS (Ekso)

Prototipe, p?rs?ri, Berkeley Bionics, t? dizajnuara p?r t? kryer detyra t? ndryshme. E para, p?r t? ndihmuar udh?tar?t t? mbajn? ngarkesa deri n? 50 kilogram?, u prezantua n? shkurt t? vitit 2005 dhe peshon rreth 10 kilogram?. Duke pasur parasysh t? voglat Panel diellor, mund t? funksionoj? p?r nj? koh? shum?, shum? t? gjat?. ExoClimber ?sht? nj? shtes? prej dhjet? kilogram?sh n? ExoHiker q? lejon p?rdoruesin t? k?rcej? dhe t? ngjis? shkall?t. N? vitin 2010, zhvillimet e Berkeley Bionics rezultuan n? eLEGS. Ky sistem ?sht? nj? ekzoskelet i plot? hidraulik q? lejon njer?zit e paralizuar t? ecin dhe t? q?ndrojn? n? k?mb?. N? vitin 2011 eLEGS u riem?rua n? Ekso. Peshon 20 kilogram?, l?viz me shpejtesi maksimale me 3.2 km/h dhe vrapon p?r 6 or?.

Nj? tjet?r ekzoskelet i bujsh?m i prodhuesit japonez t? robot?ve Cyberdyne. Q?llimi i tij ?sht? t? siguroj? aft?sin? p?r t? ecur p?r njer?zit me aft?si t? kufizuara. Ekzistojn? dy opsione kryesore: HAL-3 dhe HAL-5. Q? nga prezantimi i tij n? 2011, n? m? pak se nj? vit, HAL ?sht? miratuar nga m? shum? se 130 institute mjek?sore n? t? gjith? vendin. Megjithat?, testimi do t? vazhdoj? gjat? gjith? vitit 2014 dhe ndoshta 2015. N? gusht 2013, HAL mori carte blanche p?r t'u p?rdorur si nj? robot mjek?sor n? Evrop?. Modeli i fundit Kostumi peshon rreth 10 kilogram?.

Kostoja mesatare e nj? ekzoskeleti mjek?sor ?sht?
90 mij? dollar?.

P?rve? ekzoskeleteve serioze t? trupit t? plot?, ekzoskelete t? kufizuara t? krijuara p?r t? kryer detyra specifike po b?hen gjithnj? e m? popullore. P?r shembull, n? gusht t? k?tij viti, u shfaq karrigia e jashtme e karriges pa karrige, e cila ju lejon t? uleni n? k?mb?. Daewoo dhe Lockheed Martin kan? treguar n? m?nyr? t? pavarur ekzoskelete p?r pun?tor?t e kantierit detar. K?to pajisje i lejojn? pun?tor?t t? mbajn? nj? ngarkes? ose mjet q? peshon deri n? 30 kilogram? pa u sforcuar shum?.

N? Rusi, zhvillimi i nj? ekzoskeleti t? quajtur "ExoAtlet" po kryhet nga nj? ekip shkenc?tar?sh t? mbledhur n? baz? t? Institutit K?rkimor t? Mekanik?s t? Universitetit Shtet?ror t? Mosk?s. Ata vazhdojn? zhvillimet e Vukobratovich, t? filluara n? BRSS, t? cilat i p?rmend?m m? lart. Ekzoskeleti i par? pasiv i pun?s i k?tij ekipi u zhvillua p?r punonj?sit e Ministris? s? Situatave t? Emergjencave, zjarrfik?sit dhe shp?timtar?t. Me nj? pesh? prej 12 kilogram?sh, dizajni lejon pa p?rpjekje t? ve?anta transportojn? deri n? 100 kilogram? ngarkes?. Kompania planifikon t? zhvilloj? modelin e fuqis? ExoAtler-A, i cili do t? lejoj? bartjen deri n? 200 kilogram?, si dhe nj? ekzoskelet mjek?sor p?r rehabilitimin e personave me aft?si t? kufizuara.

Ajo q? i bashkon t? gjitha k?to kostume ?sht? se ato paraqiten n? pjes?n m? t? madhe si prototipe. K?shtu q? ata do t? p?rmir?sohen. Pra, ata jan? n? pritje t? testeve n? terren. Pra, do t? ket? modele t? reja. Pra, ata jan? e ardhmja. ?sht? shum? her?t t? thuhet se nj? ekzoskelet funksional dhe i dobish?m mund t? shkoj? dhe t? blej? n? tregun e zi. Por nj? fillim ?sht? b?r? dhe zhvillimi i k?tij drejtimi po hyn me besim n? nj? kanal t? gjer?. Jemi ende shum? larg kostumit t? Tony Stark, por ?far? na pengon t? shijojm? filma spektakolar? Tifoz?t e p?rballjeve spektakolare q? p?rfshijn? ekzoskelete do t? ken? gjithmon? di?ka p?r t? par?: "Aliens" (1986), "Iron Man" (2008), "Avatar" (2009), "District Nr. 9" (2009), "The Avengers" ( 2012), " Elysium (2013), Edge of Tomorrow (2014).

Nj? gj? ?sht? e sigurt: ekzoskelete do t? jen? kudo n? t? ardhmen. Ata do t? ndihmojn? kozmonaut?t tan? t? eksplorojn? Marsin, t? nd?rtojn? kolonit? e para dhe t? lundrojn? me leht?si n? hap?sir?. Ato do t? p?rdoren n? segmentin ushtarak, pasi si parazgjedhje ata i pajisin ushtar?t me forc? mbinjer?zore. Ata do t? japin mund?sin? p?r t? l?vizur plot?sisht tek ata q? e kan? humbur at?. Kostumi i Iron Man nj? dit? do t? b?het i v?rtet?, si gjith?ka q? shihni rreth jush.

"ExoAtlet"

Mbaj mend se si, pasi pash? Avatarin, u mahnita plot?sisht nga ekzoskeletet e treguara atje. Q? at?her?, mendoj se k?to copa t? zgjuara hekuri jan? e ardhmja. Un? gjithashtu me t? v?rtet? dua t'i bashkoj duart e mia t? mprehura n? k?t? tem? n? an?n e gabuar. P?r m? tep?r, sipas agjencis? analitike ABI Research, tregu global i ekzoskeleteve deri n? vitin 2025 do t? jet? 1.8 miliard? dollar?. N? k?t? faz?, duke mos qen? teknik, inxhinier, arkitekt dhe programues, jam disi i hutuar. Mendoj se si t'i qasemi k?saj teme. Do t? isha i lumtur n?se njer?zit q? potencialisht do t? ishin t? interesuar t? merrnin pjes? n? projekte t? tilla sh?nohen n? komentet e artikullit.

Aktualisht ekzistojn? kat?r kompani ky?e q? operojn? n? tregun ekzoskelet: American Indego, Israeli ReWalk, Japanese Hybrid Assistive Limb dhe Ekso Bionics. kosto mesatare produktet e tyre nga 75 deri n? 120 mij? euro. N? Rusi, njer?zit gjithashtu nuk rrin? duarkryq. P?r shembull, kompania Exoathlet po punon n? m?nyr? aktive n? ekzoskelete mjek?sore.

Ekskeleti i par? u zhvillua s? bashku nga General Electric dhe ushtria e Shteteve t? Bashkuara n? vitet '60 dhe u quajt Hardiman. Ai mund t? ngrinte 110 kg me forc?n e aplikuar kur ngrinte 4,5 kg. Sidoqoft?, ishte jopraktike p?r shkak t? mas?s s? tij t? konsiderueshme prej 680 kg. Projekti nuk pati sukses. ?do p?rpjekje p?r t? p?rdorur ekzoskeletin e plot? p?rfundoi n? l?vizje intensive t? pakontrollueshme, si rezultat i s? cil?s nuk u testua kurr? plot?sisht me nj? person brenda. Hulumtimet e m?tejshme jan? fokusuar n? nj?r?n an?. Edhe pse ajo duhej t? ngrinte 340 kg, pesha e saj ishte 750 kg, q? ishte dyfishi i aft?sis? ngrit?se. Pa bashkuar t? gjith? komponent?t p?r t? punuar p?rdorim praktik projekti Hardiman ishte i kufizuar.

REX

Karakteristikat dhe specifikimet:
1. Ecje e pavarur. Nuk k?rkon paterica ose mjete t? tjera stabilizimi, duke i l?n? duart t? lira.
4. Ekskeleti i k?mb?s ju mund?son: t? ngriheni, t? uleni, t? ktheheni, t? ecni mbrapa, t? q?ndroni n? nj?r?n k?mb?, t? ngjiteni shkall?t, t? ecni n? sip?rfaqe t? ndryshme, madje edhe t? pjerr?ta.
5. Pajisja ?sht? shum? e leht? p?r t'u kontrolluar - t? gjitha funksionet aktivizohen duke p?rdorur lev?.
6. Pajisja mund t? p?rdoret gjat? gjith? dit?s fal? bateris? s? l?vizshme me kapacitet t? lart?.
7. Kur pesh? e leht? REX ?sht? vet?m 38 kilogram?, ai mb?shtet nj? p?rdorues q? peshon deri n? 100 kilogram? dhe me nj? lart?si prej 1.42 deri n? 1.93 metra.
8. Sistemi i p?rshtatsh?m fiksimi nuk shkakton asnj? shqet?sim edhe n?se e mbani gjat? gjith? dit?s.
9. Gjithashtu, kur p?rdoruesi nuk l?viz, por vet?m q?ndron, REX nuk e harxhon energjin? e bateris?.
10. Qasja n? nd?rtesa pa rampa, fal? aft?sis? p?r t? ngjitur shkall?t pa ndihm?.