Экзоскелет - адамға нағыз фантастикалық әрекеттерді орындауға мүмкіндік беретін сыртқы жақтау: гір көтеру, ұшу, үлкен жылдамдықпен жүгіру, алып секірулер және т.б. Ал мұндай құрылғылар «Темір адам» немесе «Аватардың» басты кейіпкерлерінде ғана бар деп ойласаңыз, қатты қателесесіз. Олар 60-шы жылдардан бастап адамзатқа қол жетімді болды. өткен ғасыр; Сонымен қатар, сіз өз қолыңызбен экзоскелет құрастыруды үйрене аласыз! Дегенмен, бірінші нәрсе.
Экзоскелет: Кіріспе
Бүгін сіз өзіңізге экзоскелетті оңай сатып ала аласыз - ұқсас өнімдерді Ekso Bionics және Hybrid Assistive Limb (Жапония), Indego (АҚШ), ReWalk (Израиль) шығарады. Бірақ қосымша 75-120 мың еуро болса ғана. Ресейде әзірге тек медициналық экзоскелеттер шығарылады. Оларды Exoathlet әзірлеген және жасаған.
Алғашқы экзоскелет өткен ғасырдың алпысыншы жылдары General Electric және United States Military корпорацияларының ғалымдарымен жасалған. Ол Хардиман деп аталды және 110 кг жүкті ауаға еркін көтере алды. процесінде осы құрылғыны қоюға адам жүктемені бастан, сияқты4,5 кг көтергенде! Енді ғана Хардиманның өзі барлық 680 келі салмаққа ие болды. Сондықтан ол үлкен сұранысқа ие болмады.
Барлық экзоскелет үш түрге бөлінеді:
- толығымен роботталған;
- қолдар үшін;
- аяқтар үшін.
Заманауи робот костюмдерінің салмағы 5-30 кг және одан да көп. Олар белсенді және пассивті (тек оператор командасы бойынша жұмыс істейді). Мақсаты бойынша экзоскелеттер әскери, медициналық, өндірістік және ғарыштық болып бөлінеді. Олардың ең кереметін қарастырыңыз.
Заманымыздың ең әсерлі экзоскелеттері
Жақын арада үйде өз қолыңызбен мұндай экзоскелеттерді құрастыру, әрине, нәтиже бермейді, бірақ олармен танысқан жөн:
- DM (Армандар машинасы). Бұл толық автоматты гидравликалық экзоскелет, ол өз операторының дауысымен басқарылады. Құрылғының салмағы 21 келі, салмағы бір центнерге дейінгі адамға төтеп бере алады. Әзірге ол орталық жүйке жүйесі немесе басқа жүйке-бұлшықет аурулары салдарынан жүре алмайтын науқастарды сауықтыру үшін қолданылады. Шамамен құны - 7 миллион рубль.
- Ekso GT. Бұл экзоскелеттің миссиясы бұрынғымен бірдей - бұл аяқтың моторлық функцияларының патологиясы бар адамдарға көмектеседі. Сипаттамалары алдыңғыға ұқсас, бағасы 7,5 миллион рубль.
- ReWalk. Ол төменгі аяғындағы сал ауруына шалдыққан адамдарға қайтадан қозғалыс беруге арналған. Салмағы 25 келі болатын құрылғы 3 сағат бойы зарядсыз жұмыс істей алады. Экзоскелет Еуропа мен АҚШ-та 3,5 миллион эквивалентке қол жетімдірубль.
- REX. Бүгінде бұл құрылғыны Ресейде 9 миллион рубльге сатып алуға болады. Экзоскелет аяғы сал ауруына шалдыққан адамдарға тәуелсіз жүруді ғана емес, сонымен қатар тұру/отыру, айналу, айда жүру, баспалдақпен түсу және т.б. REX джойстикпен басқарылады және қайта зарядтаусыз күні бойы жұмыс істей алады.
- HAL (гибридті көмекші аяқ). Екі нұсқасы бар - қолдар үшін және қолдар / аяқтар / торс үшін. Бұл өнертабыс операторға адам шегінен 5 есе ауыр салмақты көтеруге мүмкіндік береді. Ол сал ауруына шалдыққан адамдарды сауықтыру үшін де қолданылады. Бұл экзоскелеттің салмағы небәрі 12 кг, заряды 1,0-1,5 сағатқа жетеді.
Өз қолыңызбен экзоскелетті қалай жасауға болады: Джеймс Хэксмит Хобсон
Зертханалық емес жағдайларда экзоскелет құрастыра алған бірінші және әзірге жалғыз адам - канадалық инженер Джеймс Хобсон. Өнертапқыш 78 келілік шлакоблоктарды ауаға еркін көтеруге мүмкіндік беретін құрылғы құрастырған. Оның экзоқаңқасы компрессор арқылы қуат алатын пневматикалық цилиндрлерде жұмыс істейді және құрылғы қашықтан басқару пульті арқылы басқарылады.
Канадалық өз өнертабысын құпия сақтамайды. Сіз оның үлгісі бойынша өз қолыңызбен экзоскелетті қалай құрастыру керектігін инженердің веб-сайтында және оның YouTube арнасында біле аласыз. Дегенмен, мұндай экзоскелет көтеретін салмақ тек оператордың омыртқасына түсетінін ескеріңіз.
DIY экзоскелет:үлгі диаграмма
Үйде экзоскелетті оңай құрастыруға мүмкіндік беретін егжей-тегжейлі нұсқаулар жоқ. Дегенмен, оған қажет болатыны анық:
- кадр, күші мен қозғалғыштығымен сипатталады;
- гидравликалық поршеньдер;
- қысым камералары;
- вакуумдық сорғылар;
- қуат көзі;
- жоғары қысымға төтеп бере алатын берік құбырлар;
- компьютерді басқару;
- датчиктер;
- клапандардың қажетті жұмысы үшін сенсорлардан ақпаратты жіберуге және түрлендіруге мүмкіндік беретін бағдарламалық құрал.
Бұл композиция шамамен қалай жұмыс істейді:
- Бір сорғы жүйедегі қысымды арттыруы керек, екіншісі оны азайтуы керек.
- Клапандардың жұмысы қысым камераларындағы қысымға байланысты, олардың жоғарылауы/азаюы жүйені басқарады.
- Датчиктердің орналасуы (аяқ-қолдардың қозғалысына қарсы): алты - қол, төрт - арқа, үш - аяқ, екі аяқ (барлығы 30-дан астам).
- Бағдарламалық құрал сенсорларға қысымның алдын алуы керек.
- Датчик сигналдарын шартты (егер шартсыз сенсор бастан кешіретін қысым туралы «сөйлемесе» олардан алынған ақпарат пайдалы) және шартсыз деп бөлу керек. Бұл элементтердің шарттылығын/сөзсіздігін, мысалы, акселерометр арқылы анықтауға болады.
- Экзоскелет қолдар – үш саусақты, оператордың білегінен бөлінген – жарақаттанудың алдын алу және қосымша күш беру үшін.
- Қуат көзі экзоскелет құрастырудан және сынақтан өткеннен кейін таңдалады.
Робот костюмдері әзіргеоңалту саласында ғана өмірімізге енді. Мұндай құрылғыны зертханадан тыс құрастыруға қабілетті өнертапқыштар бар. Жақын арада кез келген студент Сталкер экзоскелетін өз қолымен құрастыруы әбден мүмкін. Мұндай жүйелердің болашақ екенін болжауға болады.
