Экзоскелеты: обзор механики физической силы настоящего и будущего

Классификация

Экзоскелеты, созданные на сегодняшний день, или находящиеся в стадии перспективных разработок, могут быть классифицированы по следующим признакам:

  • Тип исполнительного механизма
  • Наличие привода усиления сочленений
  • Анатомическое расположение усиленных сочленений
  • Наличие встроенного источника энергии
  • Вид используемого силового привода
  • Способ получения управляющего сигнала
  • Тип силовой установки и источника энергии
  • Область практического применения

Наиболее полную и современную классификацию предложил профессор Воробьев А.А. и соавторы (2015 г.)

В основу предлагаемой классификации положены несколько принципов.

1. По источнику энергии и принципу работы привода:

б) пассивные экзоскелеты;

а) активные экзоскелеты.

2. По точке приложения (локализации):

а) экзоскелет верхних конечностей;

 б) экзоскелет нижних конечностей;

в) экзоскелет-костюм.

3. По стоимости (условно):

 а) низкой стоимости (доступные): 1000—10000 $;

 б) средней ценовой категории: 10000—50000 $;

 в) высокой стоимости — более 50000 $.

 4. По области применения:

а) военный;

 б) медицинский;

 в) промышленный;

 г) космический.

5. По весу конструкции:

 а) легкие — до 5 кг;

 б) средней весовой категории — от 5 до 30 кг;

 в) тяжелые — более 30 кг.

6. По количеству функций:

а) экзоскелеты простого назначения;

 б) экзоскелеты двойного назначения;

 в) экзоскелеты с расширенными функциями.

 7. По мобильности пациента:

а) мобильные;

б) фиксированные (стационарные);

В научной фантастике

Экзоскелеты часто фигурируют в научно-фантастических произведениях, чаще всего как военная техника — в виде силовой брони или боевого скафандра.

В литературе и комиксах

  • Одно из первых и самых известных изображений боевого экзоскелета в научной фантастике представлено в романе Роберта Хайнлайна «Звёздный десант» (1959). Герои романа применяют бронированные боевые скафандры с интегрированными экзоскелетами, позволяющими бегать, прыгать на большую высоту при помощи встроенных ракетных двигателей, оснащенные разнообразным вооружением и оборудованием. Образ, созданный Хайнлайном, заложил основу представлений о силовой броне в фантастике и повлиял на многие последующие произведения; он упоминается как источник вдохновения создателей WarHammer, StarCraft и многих других вселенных.
  • Впервые[источник не указан 1738 дней] концепция брони с экзоскелетом была изложена в романе «Том Свифт и его реактивный морпех» (Tom Swift and His Jet Marine) из многоавторской серии «Том Свифт», опубликованном в 1954 году.
  • В комиксах серии «Железный человек» издательства Marvel и их экранизациях рассказывается, как главный герой, Тони Старк, создал серию экзоскелетов, способных летать и оснащённых разнообразным вооружением и приспособлениями.
  • Экзоскелеты или близкие к ним конструкции («прыгающие скелеты» — стальные, обшитые кожей каркасы с электродвигателем, пружинами и амортизаторами для индивидуального передвижения) также фигурируют в романе Ивана Ефремова «Туманность Андромеды» (1957), романе Станислава Лема «Фиаско» (1987), книгах серии «Гиперион» Дэна Симмонса, «Сага о Форкосиганах» Лоис Буджолд, «Древний» Сергея Тармашева, рассказе Сергея Житомирского «Ошибка» (под названием «электропневмомультипликатор») и других.

В фильмах и анимации

Экзоскелеты или близкие к ним конструкции используют персонажи киносерий «Звёздные войны» (мандалорцы Боба и Джанго Фетты) и «Матрица» (APU — Armored Personnel Units), фильмов «Аватар», «Район №9» (нечто среднее между экзоскелетом и шагоходом), «Элизиум — рай не на Земле», «Бросок кобры», «Дети шпионов 4D». Одна из самых известных сцен, связанных с экзоскелетами, показана в фильме «Чужие», где главная героиня Эллен Рипли в финальном бою против матки Чужих использует погрузчик-экзоскелет. В фильме «Грань будущего» все бойцы ведут боевые действия в экзоскелетах. В мультсериале «Эхо-взвод» боевые летающие экзоскелеты лежат в основе всей концепции. В аниме существует жанр «меха», посвящённый боевой технике, в первую очередь шагоходам и экзоскелетам.

В играх

  • Во вселенной «Warhammer 40,000» экзоскелетами (точнее, силовыми доспехами) пользуются войска Империума, Тау и ряда других фракций.
  • Экзоскелеты показаны в сериях компьютерных игр Deus Ex, Call of Duty: Advanced Warfare, StarCraft (у терранов и протоссов), Fallout («силовая броня», питаемая атомной энергией), Crysis («умная» броня на основе нанотехнологий, позволяет на некоторое время становиться невидимым), «Halo» (главный герой, Мастер Чиф, носит броню марки MJOLLNIR), S.T.A.L.K.E.R.,Bulletstorm, играх Section 8, «Chaser: Вспомнить всё», Bet on Soldier, Metal Gear Solid, «Чужой против Хищника», Killzone 3, Vanquish, X-COM, «Операция Silent Storm» («Панцеркляйны», искаж. нем. маленькие танки), F.E.A.R. 3, Chrome, Red Faction: Armageddon, Mass Effect 3, C&C: Red alert 3, Parkan, Lost Planet, PlanetSide, BioShock Infinite, Half-Life, Санитары подземелий (Имперский боевой костюм десантника), Wolfenstein, Warframe.

ENRYU

Большой, управляемый человеком робот, предназначенный для использования в условиях чрезвычайных ситуаций, T-52 Enryu (в переводе с японского «T-52 Спасательный дракон») — один из элементов спасательной операции. Высотой 3,45 и шириной 2,4 м, он оборудован семью 6,8-мегапиксельными CCD-видеокамерами и способен поднимать объекты весом до одной тонны с помощью гидравлических манипуляторов. Т-52, пожалуй, — самый совершенный мех для оказания помощи во время стихийных бедствий, проникновения в опасные районы и выдерживания условий, смертельных для человека.

Экзоскелеты: обзор механики физической силы настоящего и будущего

Мех был построен для проведения тяжелых работ в районах бедствия японской компанией TMSUK в партнерстве с Киотским университетом и Национальным научно-исследовательским институтом Японии по пожарам и катастрофам. T-52 может управляться либо пилотом из бронированной кабины, либо дистанционно со специального пульта, при этом оператор получает контекстуальную информацию через несколько ЖК-дисплеев.

Машина специализируется на подъеме больших и тяжелых предметов, а это означает, что она может помочь людям, выжившим в землетрясениях и находящимся под обломками зданий.

Пока «Спасательный дракон» все еще на стадии разработки, но уже прошел ряд эксплуатационных испытаний и недавно был протестирован в реальных условиях во время катастрофы на АЭС Фукусима-1 в 2011 году, патрулируя область и перенося крупные радиоактивные обломки.

И в пир, и в мир

На данном этапе развития у экзоскелетов существует только два недостатка. Первый — это их недоработанность. Да, мы уже можем сделать многое, но не меньше остается за пределами возможностей современных технологий. Впрочем, это всего лишь вопрос времени.

Второй недостаток, частично вытекающий из первого, — это дороговизна уже существующих приспособлений. Пока производство экзоскелетов требует слишком много ресурсов, увы, они не будут доступны для каждого человека, который в них нуждается. Также невозможно точно сказать, сколько стоит экзоскелет, потому что для каждого отдельного случая он будет разрабатываться специально. Речь здесь ведется, конечно же, о медицинских костюмах и протезах. Как правило, у оборонной промышленности достаточно средств для того, чтобы оснастить солдат последними технологическими достижениями.

Роль экзоскелета

Экзоскелеты содержат твердые и стойкие компоненты, которые выполняют ряд функциональных ролей включая защиту, выделение, ощущение, поддержку, кормление и действие как барьер против сушки в земных организмах. У экзоскелетов есть роль в защите от вредителей и хищников, поддержки, и в служении основой приложения для мускулатуры.

Экзоскелеты содержат хитин; добавление карбоната кальция делает их тяжелее и более сильный.

Врастания внутрь членистоногого экзоскелета, известного как apodemes, служат местами приложения для мышц. Эти структуры составлены из хитина, и приблизительно в 6 раз более сильны и вдвое более жестки, чем позвоночные сухожилия. Подобный сухожилиям, apodemes может простираться, чтобы сохранить упругую энергию для скачка, особенно в саранче.

«Облегчит труд солдата»

По информации Минобороны РФ, экзоскелеты с полезной нагрузкой в 50 кг уже стоят на вооружении российских сапёров. Ещё над одним устройством пассивного типа сейчас работают специалисты Военно-научного комитета инженерных войск и конструкторы оборонных предприятий.

Также в оборонном ведомстве проявляют интерес к разработке новейших медицинских экзоскелетов, которые используются в военных госпиталях для успешной послеоперационной реабилитации пациентов. Сейчас получившие ранения солдаты и офицеры российской армии восстанавливаются с помощью аппарата Exoatlet.

Экзоскелеты: обзор механики физической силы настоящего и будущего

  • Один из экзоскелетов «Ростеха»

Как пояснил в беседе с RT военный эксперт Юрий Кнутов, российская армия нуждается в самых разных экзоскелетах. В связи с этим у отечественных предприятий есть широкий простор для деятельности. На данный момент наибольших успехов оборонка добилась в совершенствовании пассивных устройств.

При этом, как полагает эксперт, активные экзоскелеты требуют достаточно длительной доработки. Главными проблемами этих устройств остаются недостаточная мощность аккумулятора, зависимость от погодных условий, риск серьёзных механических повреждений и большое время, необходимое на обучение военнослужащих.

«Самая слабая сторона у активных экзоскелетов — это, конечно, питание, большое количество приводов. Если оказываешься в пустыне или на морозе, в болотистой местности, все эти устройства могут выйти из строя. Плюс сам источник питания должен быть компактным. Пока демонстрации таких изделий в мире не было», — констатировал Кнутов.

Член Ассоциации военных политологов Андрей Кошкин более оптимистично смотрит на процесс создания активных экзоскелетов. В разговоре с RT эксперт заявил, что российские инженеры способны в относительно короткие сроки решить проблемы с энергопитанием и прихотливостью в эксплуатации.

«Экзоскелет — это движение вперёд, и наши предприятия оборонно-промышленного комплекса, создающие высокотехнологичные вооружения, вполне успешно могут справиться с изготовлением экзоскелетов самого разного типа. Экзоскелет однозначно облегчит труд солдата. Правда, сначала, как я думаю, данные устройства будут поставляться в специальные подразделения», — подытожил Кошкин.

Интересные факты Править

  • В реальности на данный момент костюм уже создан, но остаётся одна проблема — надёжный и долговременный источник энергии. Возможно, сталкеры решили эту проблему, используя вместо аккумуляторов артефакты.
  • У всех экзоскелетов в игре используются реальные противогазы S10 NBC Respirator S10 вооружённых сил Великобритании. Противогаз в игре с двумя фильтрами и смотрится миниатюрнее чем в реальности.
  • При разработке планировалось, что игроку будут доступны все модели экзоскелета («Долг», наёмники, «Монолит» и другие).
  • Изначально являлся костюмом группировки (например, комбинезон «Заря» или «Страж Свободы») с надетыми поверх сервоприводами. Ближе к релизу GSC переработали экзоскелет и привели к нынешнему состоянию.
  • Следуя описанию разработчиков о том, что экзоскелет значительно увеличивает силу владельца, логично предположить, что человек в роботизированном костюме не будет ощущать отдачи от оружия, но этого не происходит. Кроме увеличенной грузоподъёмности, сервоприводы-усилители герою в игре не помогают. Это можно занести в довольно весомую недоработку разработчикам игр серии.
  • Это единственная броня, в которой во всех играх серии (в ЗП только до определённого апгрейда), нельзя передвигаться бегом.
  • Во всех играх серии экзоскелет имеет лучшую защиту от пуль среди всех бронежилетов.
  • Все NPC могут бегать в экзоскелете, независимо от его модели.
  • Во множестве книг сталкеры предпочитают не экзоскелет, а другие костюмы. Это связано, возможно, с его стоимостью, малой защитой от радиации (что даже в ЗП плохо исправляется апгрейдами) и зависимостью от аккумуляторов (что ни в какой из трех игр серии не задействовано и не упомянуто). Также, возможно, это связано с ограничением подвижности и большими габаритами костюма.
  • В ТЧ иконка не совпадает с игровым вариантом костюма — запечатлённая модель использовалась в билдах и имела текстуру сервоприводов билдовского экзоскелета.
  • В ТЧ экзоскелет изначально весит 15 килограммов, тогда как в других играх серии этого можно добиться только с помощью улучшения на снижение веса. Однако максимальный переносимый вес в ТЧ (без учёта «перевеса»

    Или же экземпляр, достающийся игроку в приквеле, тоже является моделью 4-го поколения.

    ) составляет всего лишь 70 кг, тогда как в других играх серии этот параметр повышен до 90 кг. Скорее всего, это связано с тем, что костюм из ТЧ это 3-е поколение экзоскелета, а в описании экзоскелета в ЗП говорится, что это 4-е поколение. Хотя действие ЧН происходит раньше ТЧ, и, скорее всего, это является невнимательностью разработчиков.

  • В ТЧ обладатели экзоскелета имеют уникальную анимацию передвижения при лёгком беге.
  • Если в ТЧ выбросить данный костюм, то на земле можно будет увидеть вместо варианта одиночек экзоскелет «Долга».
  • В ТЧ у «Монолита» комбинезон песочного цвета, а в ЧН и ЗП уже с городским камуфляжем.
  • В ЧН на монолитовцах экзоскелеты встретить можно редко. А у снайперов и пулемётчиков в госпитале при обыске будет иконка обычного монолитовца в комбинезоне.
  • В ЧН и ЗП некоторые сталкеры (одиночки и монолитовцы) используют также тяжёлый бронекостюм — броню экзоскелета без сервоприводов.
  • В ЗП экзоскелет и ПСЗ-9д «Броня «Долга» — единственные костюмы, уровень брони в которых можно улучшить до максимума.
  • В ЗП, чтобы прокачать экзоскелет до конца, (Азот и Кардан не делают одну из модификаций) необходимо выполнить несколько квестов для учёных в окрестностях «Юпитера». После этого появится возможность улучшить костюм у Новикова

    Иногда происходит баг, при котором Новиков не делает модификации даже после выполнения квестов от учёных.

    . Также можно принести инструменты для калибровки Кардану (также ГГ зачтётся одно из достижений игры), после этого он сможет установить модификацию сервоприводов для бега в экзоскелете.

  • В ЗП лучший способ накопить на экзоскелет — иметь только улучшенный комбинезон «Заря», ведь вкупе с неплохим детектором артефактов он имеет большие преимущества перед другими костюмами (дешевизна прокачки и то, что комбинезон есть у игрока с начала игры).
  • Является одним из трёх костюмов доступных для приобретения в сетевой игре. Остальные два костюма: «СЕВА» и «Булат».

Интересные фактыПравить

  • Во многих фантастических произведениях, будто играх или фильмах, экзоскелеты показаны как мощные костюмы с высокой устойчивости к разного рода внешним факторам и сильным повышением общих показателей своего носителя, а также с другими разнообразными элементами вроде энергетических щитов, тепловизоров, систем жизнеобеспечения и многое другое. И в большинстве этих произведениях экзоскелеты предстают как исключительно военная разработка, эксплуатируемая элитными подразделениями всевозможных армий. Представляемые в произведениях экзоскелеты имеют совершенно разные параметры, внешний вид и другие особенности.
  • Чаще всего экзоскелет представляется как нечто антропроморфное, практически полностью повторяющее пропорции и форму человека, однако он может быть совершенно разным, в том числе представлять собой управляемую человеком машину как непосредственно в кабине пилота, так и дистанционно при помощи компьютера. Внешне такие экзоскелеты также могут быть совершенно разные, к примеру их внешний вид может напоминать паука.
  • Экзоскелеты могут использоваться не только людьми, но и животными, инопланетянами и так далее. Некоторые экзоскелеты могут представлять собой автономные единицы (роботы), управляемые искусственным интеллектом. Такие машины могут служить разной цели и быть по разному сконструированы, будто рабочий или боевой экзоскелет.
  • В Книгу рекордов Гиннесса занесен экзоскелет высотой 3,96 м, созданный жителем Ванкувера Джонатаном Типпетом. Механизм способен перемещать грузы весом до 5 тонн. Об этом говорится в сообщении, опубликованном на официальном сайте справочника. Длина экзоскелета, который называется Prosthesis, составляет 5,1 м, ширина — 5,5 м. Конструкция весит немногом более 1,5 тонн. Для ее производства были использованы хромированные стальные трубы, которые применяются в аэрокосмической промышленности. Как указано в Книге рекордов Гиннесса, на создание этой конструкции у изобретателя ушло почти 13 лет, причем, год заняла только сборка. Он отметил, что механизм управляется человеком и приводится в движение двумя электродвигателями, работающими на изготовленном на заказ литий-ионном аккумуляторе повышенной мощности. Дистанционное управление не предусмотрено. Размеры аппарата позволяют ему беспрепятственно передвигаться по бездорожью и перемещать грузы весом до 5 тонн. Типпет заявил, что собирается создать более легкую и маневренную версию экзоскелета меньшего размера.
  • Первый экзоскелет был совместно разработан General Electric и ВС США в 60-х годах прошлого века, и назывался Hardiman. Он мог поднимать 110 кг при усилии, применяемом при подъёме 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 он никогда не проверялся с человеком внутри. Дальнейшие исследования были сосредоточены на одной руке. Хотя она должна была поднимать 340 кг, её вес составлял 750 кг, что в два раза превышало подъемную мощность. Без соединения вместе всех компонентов практическое применение проекта Hardiman было ограничено.
  • Также экзоскелетом называют внешний тип скелета у некоторых беспозвоночных животных. Экзоскелет поддерживает и защищает тело животного, а также является механическим барьером, служащим первым этапом защиты от инфекции. Экзоскелет характерен для большинства беспозвоночных, у которых он представлен в виде раковины (многие простейшие, моллюски) или кутикулы (хитиновый панцирь членистоногих). Характерной особенностью этих образований является то, что они не содержат клеточных элементов.

Медицинский экзоскелет

Рабочий экзоскелет

Военный экзоскелет

Экзоскелет-костюм

Автономный экзоскелет

Управляемый экзоскелет

Добавить фото в галерею

Снаряжение

Тип Вещь
Предметы Дозиметр • Верёвка • Бинокль • Часы • Компас • Карта • Навигатор • Рация • КПК • ХИС • Факел • Фонарь • Зажигалка • Спички • Скотч • Фальшфейер • Открывашка • Мультитул • Фляга • Аквабриз • Водяной фильтр • Капкан • Спальник • Палатка
Модули ПНВ • Оптический прицел • Коллиматорный прицел • ПСО • ЭКП «Кобра» • ACOG • ЛЦУ • Рукоятка • Глушитель
Экипировка Бронежилет • Разгрузка • Рюкзак • Вещмешок • Маска • Медицинская маска • Каска • Шлем • Противогаз • Респиратор • Кислородный баллон • Очки • Перчатки • Плащ • Щит • 6Б23 • 6Б45 •
Комплекты ОЗК • Экзоскелет • Маскхалат • Гидрокостюм • Термобельё • Рыцарские латы • Силовая броня • Железная броня • Кожаная броня
Артефакты Некрономикон • Сердце Оазиса • Компас

ПрименениеПравить

В современных реалиях экзоскелет мало пригоден для применения в условиях постапокалипсиса. Он громоздкий, сложный в обслуживании и нуждается в постоянной подпитке энергией, затраты которой высоки даже по нынешним меркам (батареи расходуются быстро), что уж говорить о подпитывании их после апокалипсиса. Его можно было бы использовать при подборе тяжелых грузов, разборе завалов и прочих силовых операций, но у вас просто не хватит энергии вместе с батареями и аккумуляторами для постоянного использования. Он также остался прототипом и в медицинском плане и в военном, во многом как раз по этим же причинам. Но допустим вы обладаете таким экзоскелетом, который способен длительное время работать без перебоев. Он станет приятным дополнением для вас и вашего обмундирования, так как благодаря ему вы способны переносить тяжелые грузы и долгое время передвигаться на большие расстояния. А за счет гидравлики вы сможете более эффективно использовать разного рода вооружение и наносить более мощные удары в ближнем бою. Сервоприводы способны поглощать отдачу оружия и обеспечивать усиление наносимых ударов, а с учетом открывшейся возможности переносить большие массы на себе вы можете сыграть роль этакого «танка», обвешанного тяжелым вооружением с большим количеством боеприпасов и тяжелой броней (если она у вас есть). Но при этом есть недостатки. Во-первых экзоскелет ограничивает вашу подвижность и спринтовать на далекие дистанции широкими шагами не получится. Во-вторых торчащие сервоприводы можно повредить и тем самым легко навредить работоспособности экзоскелета. В-третьих экзоскелет сложен в устройстве, а значит и чинить его и менять те или иные детали будет проблематично. Сам в целом экзоскелет дорогой как в плане стоимости, так и используемых материалов — его стоимость может варьироваться от 1 000 до 50 000 долларов США. К тому же вам всё равно придется заботиться об источнике энергии для своего экзоскелета периодически подпитывая его. Однако при решении всех этих проблем умелый владелец экзоскелета сможет заполучить серьёзное преимущество, заключающееся в наличии хорошей брони, мощного вооружения и сервоприводов, придающих ему силу и выносливость, благодаря чему он станет машиной смерти и отличной поддержкой в своей группе. Да и просто для промышленных либо любых других работ экзоскелет может оказаться полезен, включая для людей с ограниченными физическими возможностями.

Разнообразие

Много различных разновидностей производят экзоскелеты, которые составлены из диапазона материалов. Кость, хрящ или дентин используются у рыбы Ostracoderm и черепах. Хитин формирует экзоскелет у членистоногих включая насекомых, паукообразные насекомые, такие как пауки, ракообразные, такие как крабы и омары (см. членистоногий экзоскелет), и в некоторых грибах и бактериях. Карбонаты кальция составляют раковины моллюсков (см. раковину Моллюска), брахиоподы и некоторые строящие трубу черви полихеты. Кварц формирует экзоскелет в микроскопических диатомовых водорослях и radiolaria. Один вид моллюска, чешуйчатая нога gastropod, даже использует железные сульфиды greigite и пирит.

Некоторые организмы, такие как некоторый foraminifera, агглютинируют экзоскелеты, прикрепляя зерна песка и раковины к их внешности. Вопреки распространенному заблуждению иглокожие не обладают экзоскелетом, поскольку их тест всегда содержится в пределах слоя живой ткани.

Экзоскелеты развились независимо много раз; 18 происхождений развили одни только превращенные в известь экзоскелеты. Далее, другие происхождения произвели жесткие внешние покрытия, аналогичные экзоскелету, такие как некоторые млекопитающие (построенный из кости у армадилла, и волосы в ящере) и рептилии (черепаха и броня Ankylosaur построены из кости; у крокодилов есть костистые щиты и рогатые весы).

Топ 5 киномехов

Бродяга. Тихоокеанский рубеж (2013)

Экзоскелеты: обзор механики физической силы настоящего и будущего

Бродяга — один из самых значимых мéхов, помогающий человечеству бороться с морскими чудовищами, стремящимися уничтожить Землю в фильме «Тихоокеанский рубеж» 2013 года.

Погрузчик. Чужие (1986)

Экзоскелеты: обзор механики физической силы настоящего и будущего

В фильме «Чужие» Джеймса Кэмерона мех «Погрузчик», пилотируемый главной героиней Сигурни Уивер, Рипли противостоит грозной королеве Чужих.

AMP Аватар (2009)

Экзоскелеты: обзор механики физической силы настоящего и будущего

Еще один отличный мех, придуманный Джеймсом Кэмероном, — это AMP, играющий ключевую роль в финале фильма «Аватар» и уничтожающий все на своем пути.

Носорог. Новый Человек-паук. Высокое напряжение (2014)

Экзоскелеты: обзор механики физической силы настоящего и будущего

Русский гангстер Алексей Сицевич вырывается из тюрьмы и терроризирует Манхэттен в костюме мéха, напоминающем носорога.

Экзоскелеты: обзор механики физической силы настоящего и будущего

Защищая оставшихся в живых людей от стражей Матрицы, мéхи APU наносят им огромный урон крупнокалиберными пушками.

Костюм человека-паука в реальной жизни

Согласитесь, было бы здорово обладать органами чувств пауков в реальной жизни? Вы не поверите, но теперь это возможно благодаря интереснейшему исследовательскому проекту, реализуемому в Иллинойском университете.

Костюм SpiderSense взаимодействует с некоторыми из миллионов рецепторов кожи, позволяя передавать информацию об окружающей среде человеку, надевшему костюм. Благодаря этой технологии пользователь даже с закрытыми глазами может точно определить приближение объектов.

Экзоскелеты: обзор механики физической силы настоящего и будущего

Костюм SpiderSense работает благодаря носимому тактильному индикатору, состоящему из набора чувствительных модулей, прикрепленных к рукам и ногам пользователя. По мере перемещения человека по комнате данные о расстоянии до объектов передаются ему через датчики, которые соответствующим образом увеличивают или уменьшают давление, считываемое рецепторами кожи и ретранслируемое в мозг. Чувствительные модули посылают и получают ультразвуковые отражения от объектов и препятствий на пути пользователя.

С практической точки зрения технология SpiderSense может быть применена для компенсации ограниченного или отсутствующего чувства, например зрения, или для усиления полнофункциональных чувств.

Поделиться ссылкой

Области применения экзоскелетов

Несмотря на то, что первичной областью применения экзоскелетов была именно военная отрасль, технология роботизированных костюмов — это серьезный прорыв, способный вывести медицину на качественно новый уровень. Довольно очевидно, что роботизированный костюм может помочь людям с ограниченными возможностями восполнить утраченные функции организма. Как временно, так и на постоянной основе. Безусловно, сейчас подобные костюмы или протезы стоят слишком дорого, чтобы у даже самых развитых стран была возможность обеспечить ими каждого нуждающегося. И тем не менее уже сейчас медицинские экзоскелеты используют для реабилитации людей, переживших инсульт или инфаркт, из-за которых были временно утрачены определенные двигательные способности организма. Также существуют костюмы для постоянного ношения людьми с ограниченными возможностями и пенсионерами.

Экзоскелеты: обзор механики физической силы настоящего и будущего

В медицине принято выделять два вида экзоскелетов: для верхних и для нижних конечностей. Иногда, в зависимости от индивидуального случая, эти два вида могут быть объединены в единый комплекс, что позволяет людям компенсировать утраченные функции практически полностью. Отдельным витком в развитии экзоскелетов являются кибернетические протезы ног и рук, позволяющие людям продолжать ту повседневную и рабочую деятельность, к которой они привыкли. Конечно, не в тех нагрузках и масштабах, в которых могут работать люди без особых нужд, но это значительно лучше, чем ничего. Тем более учитывая, что технологии не стоят на месте, и в ближайшем будущем точно будут созданы максимально реалистичные протезы с улучшенными возможностями, с которыми люди перестанут испытывать дискомфорт от потери конечности.

admin
Оцените автора
( Пока оценок нет )
Добавить комментарий