Ένας εξωσκελετός είναι ένα εξωτερικό πλαίσιο που επιτρέπει σε ένα άτομο να εκτελεί πραγματικά φανταστικές ενέργειες: να σηκώνει βάρη, να πετάει, να τρέχει με μεγάλη ταχύτητα, να κάνει γιγάντια άλματα κ.λπ. Και αν νομίζετε ότι μόνο οι κύριοι χαρακτήρες του "Iron Man" ή του "Avatar" έχουν τέτοιες συσκευές, τότε κάνετε βαθύτατα λάθος. Είναι διαθέσιμα στην ανθρωπότητα από τη δεκαετία του '60. προηγούμενος αιώνας; Επιπλέον, μπορείτε να μάθετε πώς να συναρμολογείτε έναν εξωσκελετό με τα χέρια σας! Ωστόσο, πρώτα πρώτα.
Exoskeleton: Εισαγωγή
Σήμερα μπορείτε εύκολα να αγοράσετε έναν εξωσκελετό - παρόμοια προϊόντα παράγονται από την Ekso Bionics and Hybrid Assistive Limb (Ιαπωνία), Indego (ΗΠΑ), ReWalk (Ισραήλ). Αλλά μόνο αν έχεις επιπλέον 75-120 χιλιάδες ευρώ. Στη Ρωσία, μέχρι στιγμής παράγονται μόνο ιατρικοί εξωσκελετές. Σχεδιάζονται και κατασκευάζονται από την Exoathlet.
Ο πρώτος εξωσκελετός κατασκευάστηκε από επιστήμονες από τις εταιρείες General Electric και United States Military στη δεκαετία του εξήντα του περασμένου αιώνα. Ονομαζόταν Hardiman και μπορούσε να σηκώσει ελεύθερα ένα φορτίο 110 κιλών στον αέρα. Το άτομο που έβαλε αυτή τη συσκευή στη διαδικασία αντιμετώπισε ένα φορτίο, όπωςόταν σηκώνετε 4,5 κιλά! Μόνο που τώρα ο ίδιος ο Χάρντιμαν ζύγιζε και τα 680 κιλά. Γι' αυτό δεν είχε μεγάλη ζήτηση.
Όλοι οι εξωσκελετοί χωρίζονται σε τρεις τύπους:
- πλήρως ρομποτικό;
- για χέρια;
- για πόδια.
Οι μοντέρνες στολές ρομπότ ζυγίζουν από 5 έως 30 κιλά και άνω. Είναι και ενεργητικά και παθητικά (εργάζονται μόνο με εντολή του χειριστή). Σύμφωνα με τον σκοπό τους, οι εξωσκελετές χωρίζονται σε στρατιωτικούς, ιατρικούς, βιομηχανικούς και διαστημικούς. Εξετάστε τα πιο υπέροχα από αυτά.
Οι πιο εντυπωσιακοί εξωσκελετοί της εποχής μας
Η συναρμολόγηση τέτοιων εξωσκελετών με τα χέρια σας στο σπίτι στο εγγύς μέλλον, φυσικά, δεν θα λειτουργήσει, αλλά αξίζει να τους γνωρίσετε:
- DM (Dream machine). Είναι ένας πλήρως αυτόματος υδραυλικός εξωσκελετός που ελέγχεται από τη φωνή του χειριστή του. Η συσκευή ζυγίζει 21 κιλά και είναι σε θέση να αντέξει ένα άτομο που ζυγίζει έως και ένα centner. Μέχρι στιγμής χρησιμοποιείται για την αποκατάσταση ασθενών που δεν μπορούν να περπατήσουν λόγω παθήσεων του κεντρικού νευρικού συστήματος ή άλλων νευρομυϊκών παθήσεων. Κατά προσέγγιση κόστος - 7 εκατομμύρια ρούβλια.
- Ekso GT. Η αποστολή αυτού του εξωσκελετού είναι η ίδια με την προηγούμενη - βοηθά άτομα με παθολογίες των κινητικών λειτουργιών των ποδιών. Τα χαρακτηριστικά είναι παρόμοια με το προηγούμενο, η τιμή είναι 7,5 εκατομμύρια ρούβλια.
- ReWalk. Έχει σχεδιαστεί για να δίνει ξανά κίνηση σε άτομα με παράλυση των κάτω άκρων. Η συσκευή ζυγίζει 25 κιλά και μπορεί να λειτουργήσει χωρίς επαναφόρτιση για 3 ώρες. Ο εξωσκελετός είναι διαθέσιμος στην Ευρώπη και τις ΗΠΑ για το ποσό των 3,5 εκατομμυρίωνρούβλια.
- REX. Σήμερα, αυτή η συσκευή μπορεί να αγοραστεί στη Ρωσία για 9 εκατομμύρια ρούβλια. Ο εξωσκελετός δίνει στα άτομα με παράλυση του ποδιού όχι μόνο ανεξάρτητο περπάτημα, αλλά και την ικανότητα να στέκονται/καθίσουν, να γυρίζουν γύρω, να περπατούν στο φεγγάρι, να κατεβαίνουν σκάλες κ.λπ. Το REX είναι ελεγχόμενο με joystick και μπορεί να λειτουργήσει όλη την ημέρα χωρίς επαναφόρτιση.
- HAL (Hybrid Assistive Limb). Υπάρχουν δύο εκδόσεις - για χέρια και για χέρια / πόδια / κορμό. Αυτή η εφεύρεση επιτρέπει στον χειριστή να σηκώσει ένα βάρος 5 φορές βαρύτερο από το όριο για ένα άτομο. Χρησιμοποιείται επίσης για την αποκατάσταση παράλυτων ατόμων. Αυτός ο εξωσκελετός ζυγίζει μόνο 12 κιλά και η φόρτισή του είναι αρκετή για 1,0-1,5 ώρες.
Πώς να φτιάξετε έναν εξωσκελετό με τα χέρια σας: James Hacksmith Hobson
Ο πρώτος και μέχρι στιγμής ο μοναδικός άνθρωπος που κατάφερε να κατασκευάσει έναν εξωσκελετό σε μη εργαστηριακές συνθήκες είναι ο Καναδός μηχανικός James Hobson. Ο εφευρέτης συναρμολόγησε μια συσκευή που του επιτρέπει να σηκώνει ελεύθερα τούβλα 78 κιλών στον αέρα. Ο εξωσκελετός του λειτουργεί σε πνευματικούς κυλίνδρους, οι οποίοι τροφοδοτούνται με ενέργεια από τον συμπιεστή και η συσκευή ελέγχεται με τηλεχειριστήριο.
Ο Καναδός δεν κρατά μυστική την εφεύρεσή του. Μπορείτε να μάθετε πώς να συναρμολογήσετε έναν εξωσκελετό με τα χέρια σας ακολουθώντας το παράδειγμά του στον ιστότοπο του μηχανικού και στο κανάλι του στο YouTube. Ωστόσο, σημειώστε ότι το βάρος που σηκώνεται από έναν τέτοιο εξωσκελετό στηρίζεται αποκλειστικά στη σπονδυλική στήλη του χειριστή.
DIY εξωσκελετός:δείγμα διαγράμματος
Δεν υπάρχουν λεπτομερείς οδηγίες που σας επιτρέπουν να συναρμολογήσετε εύκολα έναν εξωσκελετό στο σπίτι. Ωστόσο, είναι σαφές ότι θα χρειαστεί:
- πλαίσιο, που χαρακτηρίζεται από δύναμη και κινητικότητα;
- υδραυλικά έμβολα;
- θάλαμοι πίεσης;
- αντλίες κενού;
- τροφοδοτικό;
- ανθεκτικοί σωλήνες που αντέχουν την υψηλή πίεση;
- υπολογιστής ελέγχου;
- αισθητήρες;
- λογισμικό που σας επιτρέπει να στέλνετε και να μετατρέπετε πληροφορίες από αισθητήρες για την επιθυμητή λειτουργία των βαλβίδων.
Πώς θα λειτουργήσει κατά προσέγγιση αυτή η σύνθεση:
- Μία αντλία θα πρέπει να αυξήσει την πίεση στο σύστημα, η άλλη θα πρέπει να τη μειώσει.
- Η λειτουργία των βαλβίδων εξαρτάται από την πίεση στους θαλάμους πίεσης, η αύξηση/μείωση της οποίας θα ελέγχει το σύστημα.
- Θέση αισθητήρων (έναντι της κίνησης των άκρων): έξι - χέρια, τέσσερα - πλάτη, τρία - πόδια, δύο πόδια (πάνω από 30 συνολικά).
- Το λογισμικό θα πρέπει να αποτρέπει την πίεση στους αισθητήρες.
- Τα σήματα του αισθητήρα πρέπει να χωρίζονται σε υπό όρους (οι πληροφορίες από αυτά είναι χρήσιμες εάν ο άνευ όρων αισθητήρας δεν "μιλάει" για την πίεση που δέχεται) και άνευ όρων. Η αιρεσιμότητα / η άνευ όρων αυτών των στοιχείων μπορεί να προσδιοριστεί, για παράδειγμα, από ένα επιταχυνσιόμετρο.
- Εξωσκελετικά χέρια - με τρία δάχτυλα, χωρισμένα από τον καρπό του χειριστή - για την αποφυγή τραυματισμών και για πρόσθετη δύναμη.
- Η πηγή ενέργειας επιλέγεται μετά τη συναρμολόγηση και τη δοκιμαστική δοκιμή του εξωσκελετού.
Το ρομπότ ταιριάζει, μέχρι στιγμήςμόνο στον τομέα της αποκατάστασης, έχουν ήδη αρχίσει να μπαίνουν στη ζωή μας. Υπάρχουν εφευρέτες που είναι σε θέση να κατασκευάσουν μια τέτοια συσκευή εκτός εργαστηρίου. Είναι πολύ πιθανό ότι στο εγγύς μέλλον οποιοσδήποτε μαθητής θα μπορεί να συναρμολογήσει τον εξωσκελετό Stalker με τα χέρια του. Είναι ήδη δυνατό να προβλεφθεί ότι τέτοια συστήματα είναι το μέλλον.
