Bir d?? iskelet, bir ki?inin ger?ekten harika eylemler ger?ekle?tirmesine izin veren harici bir ?er?evedir: a??rl?k kald?rma, u?ma, y?ksek h?zda ko?ma, dev atlamalar yapma vb. Ve yaln?zca "Demir Adam" veya "Avatar" ?n ana karakterlerinin bu t?r cihazlara sahip oldu?unu d???n?yorsan?z, derinden yan?l?yorsunuz. 60'l? y?llardan beri insano?lunun kullan?m?na sunulmu?tur. ge?en y?zy?l; dahas?, bir d?? iskeleti kendi ellerinizle nas?l monte edece?inizi ??renebilirsiniz! Ancak, ?nce ilk ?eyler.

D?? iskelet: tan?d?k

Bug?n kendinize kolayca bir d?? iskelet sat?n alabilirsiniz - benzer ?r?nler Ekso Bionics ve Hybrid Assistive Limb (Japonya), Indego (ABD), ReWalk (?srail) taraf?ndan ?retilmektedir. Ama sadece fazladan 75-120 bin avronuz varsa. Rusya'da ?imdiye kadar sadece t?bbi d?? iskeletler ?retildi. Exoathlet taraf?ndan tasarlanm?? ve ?retilmi?tir.

?lk d?? iskelet, ge?en y?zy?l?n altm??l? y?llar?nda General Electric ve Birle?ik Devletler Askeri ?irketlerinden bilim adamlar? taraf?ndan yap?ld?. Hardiman olarak adland?r?ld? ve 110 kg'l?k bir y?k? serbest?e havaya kald?rabilirdi. S?re?te bu cihaz? takan ki?i 4.5 kg kald?r?rken oldu?u gibi bir y?k ya?ad?! Sadece ?imdi Hardiman'?n kendisi 680 kg a??rl???ndayd?. Bu y?zden ?ok talep g?rmedi.

T?m d?? iskeletler ?? t?re ayr?l?r:

tamamen robotik;

• bacaklar i?in.

Modern robosuitler 5 ila 30 kg ve daha fazla a??rl??a sahiptir. Hem aktif hem de pasiftirler (yaln?zca operat?r?n komutuyla ?al???rlar). D?? iskeletler ama?lar?na g?re askeri, t?bbi, end?striyel ve uzaya ayr?l?r. Bunlardan en dikkat ?ekici olan? d???n?n.

Zaman?m?z?n en etkileyici d?? iskeletleri

Tabii ki, yak?n gelecekte bu t?r d?? iskeletleri evde kendi ellerinizle monte etmek i?e yaramayacak, ancak onlar? tan?maya de?er:

• DM (R?ya makinesi). Operat?r?n?n sesiyle kontrol edilen tam otomatik hidrolik d?? iskelettir. Cihaz 21 kg a??rl???ndad?r ve bir centner a??rl???ndaki bir ki?iye dayanabilir. ?imdiye kadar merkezi sinir sistemi hastal?klar? veya di?er n?rom?sk?ler hastal?klar nedeniyle y?r?yemeyen hastalar?n rehabilitasyonu i?in kullan?lmaktad?r. Yakla??k maliyet 7 milyon ruble.
• Exo GT. Bu d?? iskeletin g?revi ?ncekiyle ayn?d?r - bacaklar?n motor fonksiyonlar?n?n patolojileri olan insanlara yard?mc? olur. ?zellikler ?ncekine benzer, fiyat? 7,5 milyon ruble.
• Yeniden Y?r?y??. Alt ekstremite fel?li ki?ilere tekrar hareket kazand?rmak i?in tasarlanm??t?r. Cihaz 25 kg a??rl???ndad?r ve 3 saat ?arj etmeden ?al??abilmektedir. D?? iskelet, Avrupa ve ABD'de 3,5 milyon rubleye e?de?er miktarda mevcuttur.
• REX. Bug?n, bu cihaz Rusya'da 9 milyon ruble kar??l???nda sat?n al?nabilir. D?? iskelet, bacak felci olan insanlara yaln?zca ba??ms?z y?r?meyi de?il, ayn? zamanda ayakta durma/oturma, d?nme, ay y?r?y??? yapma, merdivenlerden a?a?? inme vb. REX, t?m g?n ?arj etmeden ?al??abilen bir joystick taraf?ndan kontrol edilir.
• HAL (Hibrit Yard?mc? Uzuv). ?ki versiyon vard?r - kollar ve kollar / bacaklar / g?vde i?in. Bu bulu?, operat?r?n bir ki?i i?in limitten 5 kat daha a??r bir a??rl??? kald?rmas?n? sa?lar. Ayr?ca fel?li ki?ilerin rehabilitasyonu i?in de kullan?l?r. Bu d?? iskelet sadece 12 kg a??rl???ndad?r ve ?arj? 1.0-1.5 saat i?in yeterlidir.

Kendi elinizle bir d?? iskelet nas?l yap?l?r: James Hacksmith Hobson

Laboratuvar d??? ko?ullarda bir d?? iskelet tasarlamay? ba?aran ilk ve ?imdiye kadar tek ki?i Kanadal? m?hendis James Hobson'dur. Mucit, 78 kilograml?k k?l bloklar?n? serbest?e havaya kald?rmas?na izin veren bir cihaz kurdu. D?? iskeleti kompres?r taraf?ndan enerji sa?lanan pn?matik silindirler ?zerinde ?al???r ve cihaz uzaktan kumanda ile kontrol edilir.

Kanadal?, bulu?unu bir s?r olarak saklamaz. M?hendisin web sitesinde ve YouTube kanal?ndaki ?rne?ini izleyerek kendi elinizle bir d?? iskeletin nas?l monte edilece?ini ??renebilirsiniz. Ancak, b?yle bir d?? iskelet taraf?ndan kald?r?lan a??rl???n yaln?zca operat?r?n omurgas?na ait oldu?unu l?tfen unutmay?n.

Kendin yap d?? iskelet: yakla??k bir diyagram

Evde bir d?? iskeleti kolayca monte etmenize izin veren ayr?nt?l? talimatlar yoktur. Ancak, ihtiya? duyaca?? a??kt?r:

• g?? ve hareketlilik ile karakterize edilen ?er?eve;
• hidrolik pistonlar;
• bas?n? odalar?;
• vakum pompas?;
• g?? kayna??;
• y?ksek bas?nca dayanabilen dayan?kl? borular;
• y?netim i?in bilgisayar;
• sens?rler;
• vanalar?n istenen ?al??mas? i?in sens?rlerden bilgi g?ndermenizi ve d?n??t?rmenizi sa?layan yaz?l?m.

Bu kompozisyon yakla??k olarak nas?l ?al??acak:

1. Bir pompa sistemdeki bas?nc? art?rmal?, di?eri - azaltmak i?in.
2. Valflerin ?al??mas?, artmas? / azalmas? sistemi kontrol edecek olan bas?n? odalar?ndaki bas?nca ba?l?d?r.
3. Sens?rlerin konumu (uzuvlar?n hareketine kar??): alt? kol, d?rt s?rt, ?? bacak, iki ayak (toplamda 30'dan fazla).
4. Yaz?l?m, sens?rler ?zerindeki bask?y? ortadan kald?rmal?d?r.
5. Sens?r sinyalleri ko?ullu (ko?ulsuz sens?r ya?ad??? bas?n? hakk?nda "konu?mazsa" onlardan gelen bilgiler yararl?d?r) ve ko?ulsuz olarak ayr?lmal?d?r. Bu elemanlar?n ko?ullulu?u/ko?ulsuzlu?u, ?rne?in bir ivme?l?er ile belirlenebilir.
6. D?? iskeletin elleri, yaralanmay? ?nlemek ve ek g?? sa?lamak i?in operat?r?n bile?inden ayr?lm?? ?? parmakl?d?r.
7. G?? kayna??, d?? iskeletin montaj? ve deneme testinden sonra se?ilir.

?imdiye kadar sadece rehabilitasyon alan?nda hayat?m?za girmeye ba?lad?lar bile. B?yle bir cihaz? laboratuvar?n d???nda yapabilen mucitler var. Yak?n gelecekte herhangi bir ??rencinin Stalker d?? iskeletini kendi elleriyle monte edebilmesi olduk?a olas?d?r. Bu t?r sistemlerin gelecek oldu?unu ?imdiden tahmin etmek m?mk?n.

Iron Man'in t?m b?l?mlerini b?y?k bir zevkle izleyenlerdenseniz, Tony Stark'?n k?t? adamlarla sava?madan ?nce giydi?i demir tak?mdan memnun kalm?? olmal?s?n?z. Kat?l?yorum, b?yle bir tak?m elbiseye sahip olmak g?zel olurdu. G?z a??p kapay?ncaya kadar sizi her yere g?t?rebilmesinin yan? s?ra ekmek i?in bile olsa v?cudunuzu her t?rl? hasardan korur ve size insan?st? bir g?? verir.

?ok yak?nda, Iron Man kost?m?n?n daha hafif bir versiyonunun askerlerin daha h?zl? ko?mas?na, a??r silahlar ta??mas?na ve engebeli arazide hareket etmesine izin vermesi muhtemelen sizi ?a??rtmayacakt?r. Ayn? zamanda, tak?m onlar? mermi ve bombalardan koruyacakt?r. Askeri m?hendisler ve ?zel ?irketler ge?en y?zy?l?n 60'l? y?llar?ndan beri d?? iskeletler ?zerinde ?al???yorlar, ancak elektronik ve malzeme bilimindeki son geli?meler bizi bu fikri ger?ekle?tirmeye her zamankinden daha fazla yakla?t?rd?.

2010 y?l?nda, ABD savunma y?klenicisi Raytheon, herhangi bir ?aba veya yard?m olmaks?z?n bir insan?n a??rl???n?n iki ila ?? kat?n? kald?rabilen deneysel bir XOS 2 d?? iskeleti (esas olarak bir insan beyni taraf?ndan kontrol edilen robotik bir giysi) g?sterdi. Ba?ka bir ?irket olan Trek Aerospace, 112 km/sa h?zla u?abilen ve yerden hareketsiz bir ?ekilde havada as?l? kalabilen yerle?ik bir jetpack'e sahip bir d?? iskelet geli?tiriyor. Bunlar ve Lockheed Martin gibi canavarlar da dahil olmak ?zere bir dizi ba?ka umut verici ?irket, Iron Man tak?m?n? her y?l ger?e?e daha da yakla?t?r?yor.

Rus d?? iskeletinin yarat?c?s? Stakhanov ile bir r?portaj okuyun.

d?? iskeletXOS 2'denRaytheon

?yi bir d?? iskeletin geli?tirilmesinden yaln?zca ordunun yararlanamayaca??n? unutmay?n. Bir g?n omurilik yaralanmalar? veya hareket kabiliyetini s?n?rlayan dejeneratif hastal?klar? olan ki?iler, d?? ?er?eve tak?mlar? sayesinde rahatl?kla hareket edebilecekler. Argo Medical Technologies'den ReWalk gibi d?? iskeletlerin ilk versiyonlar? pazara girdi ve evrensel onay ald?. Bununla birlikte, ?u anda, d?? iskelet alan? hala emekleme a?amas?ndad?r.

Gelece?in d?? iskeletleri sava? alan?na hangi devrimi getirmeyi vaat ediyor ve? M?hendisler ve tasar?mc?lar, d?? iskeletleri g?nl?k kullan?m i?in ger?ekten pratik hale getirmek i?in hangi teknik engellerin ?stesinden gelmeli? Anlayal?m.

D?? iskelet geli?iminin tarihi

Sava???lar ?ok eski zamanlardan beri v?cutlar?na z?rh koyuyorlar, ancak mekanik kaslara sahip bir v?cut fikri ilk bilimkurguda 1868'de Edward Sylvester Ellis'in kuru? romanlar?ndan birinde ortaya ??kt?. Prairie Steam Man, mucidi Johnny Brainerd'i bo?alar? ve K?z?lderilileri avlarken 96,5 km/s h?zla iten devasa, insan bi?imli bir buhar motorunu tan?mlad?.

Ama bu fantezi. Bir d?? iskelet i?in ilk ger?ek patent, 1890'larda Amerika'da Rus makine m?hendisi Nikolai Yagn taraf?ndan al?nd?. Geli?tirmeleriyle tan?nan tasar?mc?, 20 y?ldan fazla bir s?redir deniza??r? ?lkelerde ya??yor ve askerlerin kolayl?kla ko?mas?n?, y?r?mesini ve z?plamas?n? sa?layan bir d?? iskeleti tan?mlayan bir d?zine fikrin patentini ald?. Bununla birlikte, ger?ekte Yagn, yaln?zca buhar kazanlar?na su sa?layan otomatik bir cihaz olan "Stoker's Friend" in yarat?lmas?yla tan?n?r.

N. Yagno taraf?ndan patentli d?? iskelet

1961'de, Marvel Comics'in Iron Man'i ??karmas?ndan ve Robert Heinlein'?n Starship Troopers'? yazmas?ndan iki y?l sonra, Pentagon exosuitlerini yapmaya karar verdi. A??r nesneleri h?zl? ve kolay bir ?ekilde hareket ettirmesine izin veren ve ayr?ca ta??y?c?y? mermilerden, zehirli gazdan, ?s?dan koruyan "direksiyon ve hidrolik direksiyon ile donat?lm?? bir insan kaps?l?" olarak tan?mlanan bir "servo asker" yaratma g?revini ?stlendi. ve radyasyon. 1960'lar?n ortalar?nda, Cornell ?niversitesi m?hendisi Neil Meisen, "S?permen Giysisi" veya "?nsan Amplifier" olarak adland?r?lan 15.8 kilograml?k giyilebilir bir iskelet d?? iskeleti geli?tirmi?ti. Kullan?c?n?n her kolla 453 kilogram kald?rmas?na izin verdi. Ayn? zamanda General Electric, operat?r taraf?ndan i?eriden kontrol edilen "pedip?lat?r" olarak adland?r?lan benzer bir 5.5 metrelik cihaz geli?tirmi?ti.

Bu ?ok ilgin? ad?mlara ra?men ba?ar? ile ta?land?r?lmad?lar. Kost?mler pratik olmad???n? kan?tlad?, ancak ara?t?rmalar devam etti. 1980'lerde, Los Alamos Laboratuvar?'ndaki bilim adamlar?, Amerikan birlikleri taraf?ndan kullan?lmak ?zere bir d?? iskelet olan "Pitman" giysisi i?in tasar?m yaratt?lar. Ancak konsept sadece ?izim tahtas?nda kald?. O zamandan beri, d?nya birka? geli?me daha g?rd?, ancak malzeme eksikli?i ve enerji k?s?tlamalar?, ger?ek Demir Adam kost?m?n? g?rmemize izin vermedi.

Y?llard?r, d?? iskelet ?reticileri teknolojinin s?n?rlar? taraf?ndan engellendi. Bilgisayarlar, tak?mlar? harekete ge?iren komutlar? i?lemek i?in ?ok yava?t?. G?? kayna??, d?? iskeleti yeterince ta??nabilir hale getirmek i?in yeterli de?ildi ve uzuvlar? hareket ettiren elektromekanik harekete ge?irici kaslar, "insanca" ?al??mak i?in ?ok zay?f ve hantald?. Ancak bir ba?lang?? yap?ld?. Bir d?? iskelet fikri, askeri ve t?bbi alanlar?n onunla ayr?lmas? i?in fazla umut verici oldu?u ortaya ??kt?.

makine adam

2000'lerin ba??nda, ger?ek bir Iron Man kost?m? yaratma arzusu bir yere varmaya ba?lad?.

Pentagon'un egzotik ve ileri teknoloji ink?bat?r? olan Savunma ?leri Ara?t?rma Ajans? DARPA, insan v?cudunu ve performans?n? art?rmak i?in bir d?? iskelet in?a etmek i?in 75 milyon dolarl?k bir program ba?latt?. DARPA'n?n gereksinimler listesi olduk?a iddial?yd?: te?kilat, bir askerin g?n boyunca yorulmadan y?zlerce kilogram kargo ta??mas?n? sa?layacak, genellikle iki operat?r gerektiren b?y?k silahlar? destekleyecek ve gerekirse yaral? bir askeri ta??yabilecek bir ara? istiyordu. , sava? alan?ndan. Ayn? zamanda, araba ate?e kar?? savunmas?z olmal? ve ayr?ca y?kse?e z?plamal?d?r. DARPA plan? bir?ok ki?i taraf?ndan hemen imkans?z olarak kabul edildi.

Fakat hepsi de?il.

Daha ?nce 80 tonluk mekanik bir dinozor yaratan robot yap?mc?s? Steve Jacobsen taraf?ndan y?netilen Sarcos, sens?rlerin bu sinyalleri bir dizi valfi kontrol etmek i?in kulland??? ve bunun sonucunda eklemlerdeki y?ksek bas?n?l? hidroli?i kontrol etti?i yenilik?i bir sistem geli?tirdi. . . . Mekanik eklemler, insan kaslar?n? birbirine ba?layan tendonlar? taklit eden kablolarla birbirine ba?lanan silindirleri hareket ettirdi. Sonu? olarak, bir insan? dev bir b?cek gibi g?steren deneysel d?? iskelet XOS do?du. Sarcos sonunda, be? y?l sonra tak?m?n ikinci neslini tan?tmak i?in geli?tirmeye devam eden Raytheon taraf?ndan sat?n al?nd?.

XOS 2 d?? iskeleti halk? o kadar heyecanland?rd? ki Time dergisi onu 2010'un ilk be? listesine dahil etti.

Bu arada, Berkeley Bionics gibi di?er ?irketler, d?? iskeletin pratik olmas? i?in yeterince uzun s?re dayanabilmesi i?in yapay protezlerin ihtiya? duydu?u g?? miktar?n? azaltmak i?in ?al???yor. 2000'li y?llar?n projelerinden biri olan ?nsan Y?k Ta??y?c? (HULC), ?arj olmadan 20 saate kadar ?al??abiliyordu. Yava? yava? ilerleme kaydediliyordu.

HAL d?? iskeleti

On y?l?n sonunda, Japon ?irketi Cyberdyne, tasar?m?nda daha da inan?lmaz olan HAL robot tak?m?n? geli?tirdi. HAL, insan operat?r?n kaslar?n?n kas?lmalar?na g?venmek yerine, operat?r?n beyninden gelen elektrik sinyallerini okuyan sens?rler ?zerinde ?al??t?. Teorik olarak, HAL-5 tabanl? bir d?? iskelet, kullan?c?n?n tek bir kas?n? hareket ettirmeden sadece d???nerek istedi?ini yapmas?na izin verebilir. Ancak ?imdilik, bu d?? iskeletler gelece?in bir projesi. Ve kendi sorunlar? var. ?rne?in, bug?ne kadar yaln?zca birka? d?? iskelet kamu onay? alm??t?r. Geri kalanlar hala test ediliyor.

Geli?tirme sorunlar?

2010 y?l?na gelindi?inde, DARPA'n?n d?? iskelet olu?turma projesi baz? sonu?lara yol a?t?. ?u anda, 20 kilograma kadar a??rl??a sahip geli?mi? d?? iskelet sistemleri, ?ok az veya hi? operat?r ?abas? olmadan 100 kilograma kadar y?k kald?rabiliyor. Ayn? zamanda, en son d?? iskeletler bir ofis yaz?c?s?ndan daha sessizdir, 16 km / s h?z?nda hareket edebilir, ??melir ve z?playabilir.

?ok uzun zaman ?nce, savunma ajans?n?n m?teahhitlerinden biri olan Lockheed Martin, a??rl?k kald?rma i?in tasarlanm?? d?? iskeletini sundu. Tersane ?al??anlar? i?in olu?turulan s?zde "pasif d?? iskelet", y?k? d?? iskeletin zeminde bulunan bacaklar?na aktar?r.

Modern d?? iskeletler ile 60'larda geli?tirilenler aras?ndaki fark, sens?rler ve GPS al?c?lar? ile donat?lm?? olmalar?d?r. B?ylece askeri alanda kullan?m i?in riskler daha da art?yor. Askerler, kesin konum belirlemeden ek s?per g??lere kadar bu t?r d?? iskeletleri kullanarak bir?ok avantaj elde edebilirler. DARPA ayr?ca kalp ve solunum ko?ullar?n? izlemek i?in d?? iskeletlerde kullan?labilecek otomatik dokular geli?tiriyor.

Amerikan end?strisi bu ?ekilde hareket etmeye devam ederse, ?ok yak?nda sadece "daha h?zl?, daha y?ksek, daha g??l?" hareket etmekle kalmay?p ayn? zamanda birka? y?z ek y?k ta??yabilecek olanlara sahip olacak. Ancak, ger?ek "demir adamlar"?n sava? alan?na girmesine en az birka? y?l daha var.

?o?u zaman oldu?u gibi, teknoloji eninde sonunda ortaya ??kacak ve insanlara yard?m edece?inden, askeri te?kilatlardaki geli?meler (?rne?in, ?nternet'i d???n?n) bar?? zaman?nda b?y?k fayda sa?layabilir. Tam veya k?smi fel?ten muzdarip, omurilik yaralanmalar? ve kas atrofisi olan ki?iler daha tatmin edici bir ya?am s?rd?rebilecekler. ?rne?in Berkeley Bionics, bir ki?inin uzun s?re y?r?mesine, oturmas?na veya sadece ayakta durmas?na izin verecek, pille ?al??an bir d?? iskelet olan eLegs'i test ediyor.

Kesin olan bir ?ey var: d?? iskeletlerin h?zl? geli?im s?recinin ba?lang?c? bu y?zy?l?n ba??nda at?ld? (ikinci dalga diyelim) ve nas?l bitece?i ?ok, ?ok yak?nda bilinecek. Teknolojiler asla durmaz ve m?hendisler bir ?eyi ?stlenirlerse bu konuyu mant?ksal sonuna getirirler.

Havay? ses h?z?nda delip ge?in ve demir tak?m?n?z?n diki? yerlerine uzanm?? kollarla ufka do?ru ko?un. G?z a??p kapay?ncaya kadar, trafik s?k???kl???nda durmak zorunda kalmadan d?nyan?n herhangi bir yerinde olun. Bir u?a?a binmeden veya daha g??l? bir ?ey olmadan kanats?z u?un. Y?ld?z anlar?nda Tony Stark'?n yerinde olmak istemeyen biri bana ta? ats?n (tabii ki Iron Man kost?m?yle). K?smen, bu r?yalar, d?? ?er?eve nedeniyle bir ki?inin yeteneklerini (?o?unlukla fiziksel, kas g?c?) art?rabilen bir cihaz olan d?? iskeleti ger?ekle?tirebilecektir. Bu cihaz?n ne oldu?u, hangi geli?melerin mevcut oldu?u ve gelecekte teknolojilerin nas?l geli?ece?i hakk?nda bu materyalde anlataca??z.

Elastikten "demir adam"a

Bilim ve teknoloji, abart?s?z, insan ve do?a aras?ndaki en vah?i yar??t?r. Tarih boyunca insan, etraf?ndaki d?nyay? kendi ihtiya?lar?na g?re yeniden ?ekillendirmeye ?al??m??t?r. Bir yerde ba?ar?l? olur, ?o?u zaman do?aya zarar vermez. Bir yerde ona bakmak zorundas?n. Ve ?o?u omurgas?z?n ?u ya da bu bi?imde bir d?? iskeleti varsa, insanlarda yoktur. Ama kanatlar yoktu, de?il mi?

G?n?m?zde d?? iskelet, 2-2,5 metre y?ksekli?e kadar mekanik bir giysi veya bunun bir par?as? anlam?na gelmektedir. Ard?ndan "mobil giysiler", mechalar ve di?er dev insans? robotlar gelir.

Hayat?m?zdaki di?er pek ?ok ?ey gibi, d?? iskeletler de cesur hayalleri g?nl?k ya?amdan ay?ran s?n?r? yava? yava? a??yor. Ba?lang??ta sadece bilim kurgu fikirleri, kavramlar?, mitleri ve efsaneleri, bug?n neredeyse her hafta yeni d?? iskelet ?e?itleri ortaya ??k?yor.

D?? iskeletin ilk mucidi, 1890'larda bu konuda bir dizi patent kaydeden Rus “makine m?hendisi” Nikolai Ferdinandovich Yagn olarak kabul edilir. Amerika'da ya?ad?, asl?nda mucizelerinin patentini ald?, sergilerde g?sterdi ve anavatan?na d?nd?kten sonra tekrar icat etti. ?lk etapta d?? iskeletinin askerlerin y?r?mesini, ko?mas?n? ve z?plamas?n? kolayla?t?rmas? gerekiyordu. O zaman bile, Rus dehas? bu t?r cihazlar?n potansiyel askeri g?c?n? ?ng?rd?.

NIKOLAY
Ferdinandovich YAGN

D?? iskelete ek olarak Yagn, so?utma perdeleri, bir hidrolik motor, sal?nan bir pervane, bir semaver sterilizat?r ve di?er cihazlar geli?tirdi.

Hardiman

Bilim kurgu yazarlar?n?n d?? iskeletlerin geli?imine devasa ve muazzam bir katk? sa?lad???n? inkar etmeyece?iz. 1959'da, Robert Heinlein'?n sansasyonel roman? Starship Troopers'dan sonra, d?? ?er?eve k?yafetlerinin arkas?nda sadece askeri operasyonlar?n de?il, gelece?in de oldu?u herkes i?in netle?ti. Ve uzakla??yoruz.

?lk d?? iskelet, 1960'larda ABD Savunma Bakanl???'n?n deste?iyle General Electric Company taraf?ndan olu?turuldu. Hardiman 680 kilogram a??rl???ndayd? ve 110 kilograma kadar olan y?kleri kald?rabiliyordu. T?m devasa h?rslarla - ve onu hem su alt?nda hem de uzayda kullanmak ve sava? ba?l?klar? ve n?kleer ?ubuklar ta??mak istediler - kendini en iyi ?ekilde g?stermedi. Mutlu bir ?ekilde unutuldu.

1917'de geli?tirilen d?? iskelet cihaz?na uzaktan benzeyen "pedomotor" mucidi Leslie S. Kelly

Dokuz y?l sonra, Belgrad, Yugoslavya'dan Miomir Vukobratovich, g?revi fel?li insanlara y?r?me yetene?i vermek olan ilk motorlu y?r?yen d?? iskeleti g?sterdi. Cihaz bir pn?matik akt?at?re dayan?yordu. N. N. Priorov'un ad?n? ta??yan Merkez Travmatoloji ve Ortopedi Enstit?s?'nden Sovyet bilim adamlar?, Vukobratovich'in ?al??malar?na dayanarak Yugoslav meslekta?lar?yla birlikte d?? iskelet geli?tirmek i?in ilk giri?imleri g?sterdi. Ancak perestroyka'n?n ba?lamas?yla projeler kapat?ld? ve d?? iskeletlerin yeralt?ndaki gizli geli?meleri hakk?nda veri yok. Ama uzay ara?t?rmalar?yla her ?ey yolundayd?.

Farkl? ?lkelerde farkl? zamanlarda, zanaatkarlar ?e?itli ama?lar i?in d?? iskeletler yapmaya ?al??t?lar, ancak ?e?itli engeller nedeniyle (daha sonra konu?aca??z), ?ok ba?ar?s?z oldular. Enerji ta??y?c?lar?n?n eksikli?i, bilimsel ve teknolojik ilerlemenin yava? b?y?mesi, malzeme biliminin ve di?er ilgili bilimlerin geli?imi ve ayr?ca dalgas? sadece 30 y?l ?nce y?kselen bilgisayar hesaplama ve siberneti?in geli?imi, t?m bunlar d?? iskelet geli?imi. Ku?kusuz bunlar, insanlar?n hen?z ustala?amad??? en karma??k teknolojilerdir.

D?? iskelet sorunlar?

Bu gezegende, a??rl?klar? ile i?leri daha da k?t?le?tirmeyecek sert bir ?er?eve yapmak i?in kullan?labilecek ?ok fazla malzeme yok. Her hal?karda, bir?o?u yoktu, ancak uzay u?u?lar?, askeri geli?meler, malzeme biliminin geli?imi, nanoteknoloji ve bir d?zine veya iki ilgin? alan daha dikkate al?nd???nda, insanl?k yava? yava? birbiri ard?na bariyerler al?yor. 21. y?zy?l?n ba??nda, d?? iskeletlere ilgi ola?an?st? bir g??le alevlendi ve bu g?ne kadar yanmaya devam ediyor. Ama ?nce, d?? iskelet yarat?c?lar?n?n kar??la?t??? temel sorunlardan bahsedelim.

Varsay?msal bir d?? iskeleti bile?enlere ay?r?rsak, elimizde: bir g?? kayna??, mekanik bir iskelet ve yaz?l?m olacakt?r. Ve son iki nokta ile her ?ey a??k g?r?n?yorsa ve neredeyse hi? sorun kalmad?ysa, g?? kayna?? ciddi bir sorundur. Normal bir g?? kayna?? ile m?hendisler yaln?zca bir d?? iskelet olu?turmakla kalmay?p, ayn? zamanda bir uzay giysisi ve bir jetpack ile birle?tirebildiler. Muhtemelen bir Iron Man kost?m? olacakt? ama yeni Tony Stark hen?z ortaya ??kmad?.

G?n?m?z?n kompakt g?? kaynaklar?ndan herhangi biri, d?? iskelete yaln?zca birka? saatlik pil ?mr? sa?layabilir. Sonraki - tele ba??ml?l?k. Yeniden ?arj edilemeyen ve ?arj edilebilir pillerin, s?ras?yla de?i?tirilmesi veya yava? ?arj edilmesi gibi kendi s?n?rlamalar? vard?r. ??ten yanmal? motorlar ?ok g?venilir olmal?, ancak ?zellikle kompakt olmamal?d?r. Ek olarak, ikinci durumda, ek bir so?utma sistemine ihtiya? duyulacakt?r ve i?ten yanmal? motorun kendisini an?nda b?y?k miktarda enerji salacak ?ekilde ayarlamak zordur. Elektrokimyasal yak?t h?creleri, s?v? yak?tlar (metanol gibi) ile h?zl? bir ?ekilde doldurulabilir ve istenen ve anl?k enerji patlamas?n? sa?lar, ancak a??r? y?ksek s?cakl?klarda ?al???r. 600 santigrat derece, b?yle bir g?? kayna?? i?in nispeten d???k bir s?cakl?kt?r. Onunla birlikte "demir adam" bir sosisli sandvi?e d?n??ecek.

??in tuhaf?, gelece?in d?? iskeletleri i?in yak?t sorununa en olas? ??z?m en imkans?z? olabilir: kablosuz g?? aktar?m?. Pek ?ok sorunu ??zebilir, ??nk? keyfi olarak b?y?k bir reakt?rden (n?kleer bir reakt?r dahil) aktar?labilir. Ama nas?l? Soru a??k.

?lk d?? iskeletler, ucuz ve kullan?m? kolay al?minyum ve ?elikten yap?lm??t?r. Ancak ?elik ?ok a??rd?r ve d?? iskelet de kendi a??rl???n? kald?rmak i?in ?al??mal?d?r. Buna g?re, elbisenin b?y?k bir a??rl??? ile etkinli?i d??ecektir. Al?minyum ala??mlar? olduk?a hafiftir, ancak yorgunluk biriktirir, bu da ?zellikle y?ksek y?kler i?in uygun olmad?klar? anlam?na gelir. M?hendisler titanyum veya karbon fiber gibi hafif ve g??l? malzemeler ar?yorlar. Ka??n?lmaz olarak pahal? olacaklar, ancak d?? iskeletin etkinli?ini sa?layacaklar.

S?r?c?ler ?zel bir sorundur. Standart hidrolik silindirler yeterince g??l?d?r ve y?ksek hassasiyetle ?al??abilir, ancak a??rd?r ve bir grup hortum ve t?p gerektirir. Pn?matik ise, s?k??t?r?lm?? gaz geri yay?laca??ndan ve reaktif kuvvetler akt?at?rleri itece?inden, ta??ma hareketleri a??s?ndan ?ok ?ng?r?lemezdir.

Bununla birlikte, minimum g?? t?ketirken ve k???k olurken, m?knat?s kullanacak ve duyarl? hareket sa?layacak yeni elektronik tabanl? servolar geli?tirilmektedir. Bunu buharl? lokomotiflerden trenlere ge?i?e benzetebilirsiniz. Eklemlerin sahip olmas? gereken esnekli?i de not ediyoruz, ancak burada d?? iskeletlerin sorunlar? uzay giysisi geli?tiricileri taraf?ndan ??z?lebilir. Ayr?ca, giysinin kullan?c?n?n bedenine uyarlanmas?yla ba?a ??kmaya da yard?mc? olacaklar.

Kontrol

Bir d?? iskeletin yarat?lmas?ndaki ?zel bir problem, a??r? ve istenmeyen hareketlerin kontrol? ve d?zenlenmesidir. Her ?yenin ayn? tepki h?z?na sahip bir d?? iskelet al?p yapamazs?n?z. B?yle bir mekanizma kullan?c? i?in ?ok h?zl? olabilir, ancak onu ?ok yava? - verimsiz hale getiremezsiniz. ?te yandan, kullan?c?ya g?venemez ve v?cut hareketlerinden niyetleri okumak i?in sens?rlere g?venemezsiniz: kullan?c?n?n ve giysinin hareketlerinin uyumsuz olmas? yaralanmaya yol a?acakt?r. Her iki hareket eden taraf? da s?n?rlamak gerekir. M?hendisler bu sorunun ??z?m? konusunda kafa patlat?yorlar. Ayr?ca, kazara bir hap??r?k veya ?ks?r???n ambulans ?a?r?s?na yol a?mamas? i?in, istem d??? veya istenmeyen hareketler ?nceden tespit edilmelidir.

D?? iskeletler ve gelecek

2010 y?l?nda Sarcos ve Raytheon, ABD Savunma Bakanl??? ile birlikte XOS 2 sava? d?? iskeletini g?sterdiler.?lk prototip iki y?l ?nce ??kt?, ancak ortal??? kar??t?rmad?. Ancak XOS 2 o kadar haval? ??kt? ki Time dergisi, y?l?n en iyi be? askeri yenili?i listesine d?? iskeletleri dahil etti. O zamandan beri, d?nyan?n ?nde gelen m?hendisleri, sava? alan?nda avantaj sa?layabilecek d?? iskeletlerin yarat?lmas? konusunda ?a?k?na d?nd?ler. Ve onun d???nda da.

Bug?n neyimiz var?

Bu d?? iskelet 2011 y?l?nda tan?t?ld? ve engelli insanlar i?in tasarland?. Ocak 2013'te g?ncellenmi? bir s?r?m yay?nland? - ReWalk Rehabilitation ve Haziran 2014'te FDA, d?? iskeletin halka a??k ve evde kullan?m?n? onaylad? ve b?ylece ticari olarak ?n?n? a?t?. Sistem yakla??k 23,3 kilogram a??rl???nda, Windows'ta ve ?? modda ?al???yor: y?r?, otur ve ayakta dur. Maliyet: 70 ila 85 bin dolar.

Bu askeri d?? iskeletlerin bir serisi aktif olarak geli?tirilmektedir (s?rada XOS 3 var). Yakla??k 80 kilogram a??rl???ndad?r ve sahibinin kolayca 90 kilo daha kald?rmas?n? sa?lar. En yeni kost?m modelleri o kadar hareketli ki topla oynaman?za izin veriyor. ?reticilere g?re, bir XOS ?? askerin yerini alabilir. Belki de d?? iskeletin ???nc? nesli, son y?llar?n bilim kurgu filmlerinin ekranlar?nda g?rd???m?ze daha yak?n olacak. Ne yaz?k ki, harici bir g?? kayna??na ba?l?yken.

?nsan Evrensel Y?k Ta??y?c? - Berkeley Bionics ile birlikte ?nl? Lockheed Martin ?irketinin olu?turulmas?. Bu d?? iskelet de askeriye i?in tasarland?. Temel, hidrolik ve lityum polimer pillerdir. Kullan?c?, d?? ?er?eveyi do?ru ?ekilde y?kleyerek, onun yard?m?yla 140 kilograma kadar fazla y?k ta??yabilir. Askerlerin 72 saat i?inde HULC a la "ben ve arkada??m kamyonum" kullanabilecekleri varsay?lmaktad?r. Geli?tirme t?m h?z?yla devam ediyor, bu nedenle HULC'nin Amerika Birle?ik Devletleri ile hizmete giren ilk ki?i olmas? ?a??rt?c? de?il.

ExoHiker, ExoClimber ve eLEGS (Ekso)

Prototipler, yine Berkeley Bionics, ?e?itli g?revleri yerine getirmek i?in tasarland?. Yolcular?n 50 kilograma kadar y?k ta??mas?na yard?mc? olan ilki, ?ubat 2005'te tan?t?ld? ve yakla??k 10 kilogram a??rl???ndayd?. K???k g?ne? paneli g?z ?n?ne al?nd???nda, ?ok, ?ok uzun bir s?re ?al??abilir. ExoClimber, kullan?c?n?n merdiven atlamas?n? ve t?rmanmas?n? sa?layan ExoHiker'a on kilograml?k bir ektir. 2010 y?l?nda Berkeley Bionics'teki geli?meler eLEGS ile sonu?land?. Bu sistem, fel?li ki?ilerin y?r?mesini ve ayakta durmas?n? sa?layan eksiksiz bir hidrolik d?? iskelettir. 2011 y?l?nda eLEGS, Ekso olarak yeniden adland?r?ld?. 20 kilogram a??rl???nda, maksimum 3,2 km/s h?zla hareket ediyor ve 6 saat ?al???yor.

Japon robot ?reticisi Cyberdyne'nin bir ba?ka sansasyonel d?? iskeleti. Amac?, engellilere y?r?me becerisi kazand?rmakt?r. ?ki ana se?enek vard?r: HAL-3 ve HAL-5. 2011 y?l?nda piyasaya s?r?lmesinden bu yana, bir y?ldan k?sa bir s?rede HAL, ?lke genelinde 130'dan fazla t?p enstit?s? taraf?ndan benimsenmi?tir. Ancak, testler 2014 ve muhtemelen 2015 boyunca devam edecek. A?ustos 2013'te HAL, Avrupa'da t?bbi bir robot olarak kullan?lmak ?zere tam yetki ald?. Tak?m elbisenin son modeli yakla??k 10 kilo a??rl???nda.

T?bbi bir d?? iskeletin ortalama maliyeti
90 bin dolar.

Ciddi tam v?cut d?? iskeletlerine ek olarak, belirli g?revleri yerine getirmek i?in tasarlanm?? s?n?rl? d?? iskeletler giderek daha pop?ler hale geliyor. ?rne?in, bu y?l?n A?ustos ay?nda, ayakta oturabilmenizi sa?layan Sandalyesiz Sandalye exochair g?sterildi. Daewoo ve Lockheed Martin, tersane ?al??anlar? i?in ba??ms?z olarak d?? iskeletler g?sterdi. Bu cihazlar, ?al??anlar?n ?ok fazla zorlamadan 30 kilograma kadar olan bir y?k? veya aleti tutmas?n? sa?lar.

Rusya'da, "ExoAtlet" adl? bir d?? iskeletin geli?tirilmesi, Moskova Devlet ?niversitesi Mekanik Ara?t?rma Enstit?s? temelinde toplanan bir bilim adamlar? ekibi taraf?ndan ger?ekle?tiriliyor. Yukar?da bahsetti?imiz SSCB'de ba?layan Vukobratovich'in geli?melerini s?rd?r?yorlar. Bu ekibin ?al??an ilk pasif d?? iskeleti, Acil Durum Bakanl??? ?al??anlar?, itfaiyeciler ve kurtarma ekipleri i?in geli?tirildi. 12 kilogram a??rl??? ile tasar?m, 100 kilograma kadar y?k? zahmetsizce ta??man?za olanak tan?r. ?irket, 200 kilograma kadar ta??maya izin verecek ExoAtler-A g?? modelinin yan? s?ra engellilerin rehabilitasyonu i?in t?bbi bir d?? iskelet geli?tirmeyi planl?yor.

T?m bu kost?mleri birle?tiren ?ey, ?o?unlukla prototip olarak sunulmas?d?r. B?ylece iyile?ecekler. Bu y?zden saha testleri i?in bekliyorlar. Yani yeni modeller olacak. Yani onlar gelecek. ?al??an ve kullan??l? bir d?? iskeletin karaborsadan gidip sat?n alabilece?ini s?ylemek i?in hen?z ?ok erken. Ancak bir ba?lang?? yap?ld? ve bu y?n?n geli?imi g?venle geni? bir kanala giriyor. Tony Stark'?n kost?m?nden hala ?ok uza??z ama muhte?em filmlerin keyfini ??karmam?z? engelleyen nedir? D?? iskeletleri i?eren muhte?em hesapla?malar?n hayranlar? her zaman izleyecek bir ?eye sahip olacaklar: "Aliens" (1986), "Iron Man" (2008), "Avatar" (2009), "District No. 9" (2009), "The Avengers" ( 2012), " Elysium (2013), Yar?n?n K?y?s?nda (2014).

Kesin olan bir ?ey var: d?? iskeletler gelecekte her yerde olacak. Kozmonotlar?m?z?n Mars'? ke?fetmesine, ilk kolonileri in?a etmesine ve uzayda rahat?a gezinmesine yard?mc? olacaklar. Askeri kesimde kullan?lacaklar, ??nk? varsay?lan olarak askerlere insan?st? g??ler veriyorlar. Kaybetmi? olanlara tam olarak hareket etme f?rsat? verecekler. Demir Adam kost?m?, etraf?n?zda g?rd???n?z her ?ey gibi bir g?n ger?ek olacak.

"ExoAtlet"

Avatar'? izledikten sonra orada g?sterilen d?? iskeletler kar??s?nda nas?l hayrete d??t???m? hat?rl?yorum. O zamandan beri, bu ak?ll? demir par?alar?n?n gelecek oldu?unu d???n?yorum. Ben de bilenmi? ellerimi bu konuya ger?ekten yanl?? taraftan ba?lamak istiyorum. Ayr?ca, analitik ajans ABI Research'e g?re, 2025 y?l?na kadar d?? iskeletlerin k?resel pazar? 1.8 milyar dolar olacak.Bu a?amada, bir teknisyen, m?hendis, mimar ve programc? olmad???m i?in biraz kafam kar??t?. Bu konuya nas?l yakla?aca??m? d???n?yorum. Bu t?r projelere kat?lmakla potansiyel olarak ilgilenecek ki?iler makalenin yorumlar?nda belirtilirse sevinirim.

Art?k d?? iskelet pazar?nda d?rt kilit ?irket var: American Indego, ?srail ReWalk, Japon Hibrit Yard?mc? Kol ve Ekso Bionics. ?r?nlerinin ortalama maliyeti 75 ila 120 bin avro aras?ndad?r. Rusya'da da insanlar bo? durmuyor. ?rne?in, Exoathlet ?irketi aktif olarak t?bbi d?? iskeletler ?zerinde ?al???yor.

?lk d?? iskelet, 60'l? y?llarda General Electric ve ABD ordusu taraf?ndan ortakla?a geli?tirildi ve Hardiman olarak adland?r?ld?. 4,5 kg kald?r?rken uygulanan kuvvetle 110 kg kald?rabilir. Ancak, 680 kg'l?k ?nemli k?tlesi nedeniyle pratik de?ildi. Proje ba?ar?l? olmad?. Tam d?? iskeleti kullanma giri?imleri, kontrol edilemeyen yo?un bir hareketle sonu?land? ve bunun sonucunda, i?indeki bir ki?iyle asla tam olarak test edilmedi. Daha fazla ara?t?rma bir yandan odakland?. 340 kg kald?rmas? gerekmesine ra?men, a??rl??? 750 kg idi, bu da kald?rma kapasitesinin iki kat?yd?. ?al??mak i?in t?m bile?enleri bir araya getirmeden Hardiman projesinin pratik uygulamas? s?n?rl?yd?.

REX

?zellikler ve ?zellikler:
1. Ba??ms?z y?r?y??. Elleri serbest b?rak?rken koltuk de?ne?i veya di?er stabilizasyon ara?lar? gerektirmez.
4. Bacak d?? iskeleti ?unlar? yapman?z? sa?lar: aya?a kalkmak, oturmak, arkan? d?nmek, geriye do?ru y?r?mek, tek ayak ?zerinde durmak, merdiven ??kmak, ?e?itli, hatta e?imli y?zeylerde y?r?mek.
5. Cihaz?n kontrol? ?ok kolayd?r - t?m fonksiyonlar joystick kullan?larak etkinle?tirilir.
6. Cihaz, y?ksek kapasiteli ??kar?labilir pil sayesinde g?n boyu kullan?labilir.
7. Sadece 38 kilograml?k hafifli?i ile REX, 100 kilograma kadar olan ve 1,42 ila 1,93 metre y?ksekli?indeki bir kullan?c?y? destekleyebilir.
8. Rahat sabitleme sistemi t?m g?n kullansan?z bile rahats?zl?k vermez.
9. Ayr?ca, kullan?c? hareket etmedi?inde, sadece REX durdu?unda pil g?c?n? bo?a harcamaz.
10. Merdivenleri yard?ms?z ??kabilme ?zelli?i sayesinde rampas?z binalara eri?im.