Η εταιρεία Neurobotics από το Zelenograd έχει αναπτύξει και λανσάρει έναν εξωσκελετό (εξωτερική πρόσθεση) για το ανθρώπινο χέρι. Η εταιρεία μπήκε στην αγορά της ρομποτικής με δικά της προϊόντα πριν από δύο χρόνια. Και κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, δημιούργησε όχι μόνο έναν διεγέρτη χεριών, αλλά και άλλα μοναδικά προϊόντα, συμπεριλαμβανομένων βιοπροσθετικών χεριών και ανθρωπόμορφων ρομπότ.

Στη Ρωσία δημιουργήθηκε ένας εξωσκελετός που μπορεί να ελεγχθεί από τη δύναμη της σκέψης. Πλαίσιο: Youtube/Neurobotics

Ρομποτοθεραπεία στο Zelenograd

Εξατομικευμένη συσκευή Ρωσική ΑκαδημίαΕπιστήμες, λιανικά για μισό εκατομμύριο ρούβλια. Το πρώτο δείγμα έχει ήδη αγοραστεί από το Ινστιτούτο Ανώτατης Εκπαίδευσης νευρική δραστηριότητακαι νευροφυσιολογίας (IVND) RAS. Προορίζεται για αντικατάσταση φαρμακευτική θεραπείαγια ορισμένους παράλυτους και μερικώς παράλυτους ασθενείς — των οποίων η παράλυση είναι αποτέλεσμα εγκεφαλικής βλάβης.

«Λόγω βλάβης στον εγκεφαλικό φλοιό, ένα άτομο χάνει τον έλεγχο της κίνησης των άκρων», εξηγεί ο ιδρυτής και επικεφαλής της εταιρείας Neurobotics, βιοφυσικός. Vladimir Konyshev. – Για να ανακτηθεί τέτοιος έλεγχος, συνήθως αντιμετωπίζεται με χάπια. «Όποιος είναι τυχερός, μετά από μια τέτοια θεραπεία αρχίζει να περπατάει και να κινεί τουλάχιστον τα χέρια του».

Καθιστά δυνατή την ταχύτερη και πιο αποτελεσματική θεραπεία τέτοιων ασθενών σύγχρονη κατεύθυνσηιατρική, που ονομάζεται «ρομποθεραπεία». Ο εξωσκελετός του χεριού είναι ακριβώς ένα τέτοιο «θεραπευτικό ρομπότ». Αποτελείται από δύο μέρη – μια καρέκλα με εγκεφαλογράφο και ένα εξωσκελετό «γάντι». Ο εγκεφαλογράφος διαβάζει και μεταδίδει εντολές από τον εγκέφαλο και το «γάντι» αρχίζει να συμπιέζει και να ξεσφίγγει και να κάνει κινήσεις που διεγείρουν το άκρο. Έχει ήδη δοκιμαστεί σε ανθρώπους.

«Κατά τη διάρκεια των δοκιμών καταγράφηκαν εκπληκτικά αποτελέσματα», λέει ο Konyshev. «Οι συνεργάτες μας από το IVND πρότειναν συγκεκριμένα τη δοκιμή της συσκευής στον πιο σοβαρά άρρωστο ασθενή. Και τώρα ένας άνδρας που έλαβε μια σοβαρή εγκεφαλική κάκωση και έχασε εντελώς την ικανότητα να κινεί την αριστερή πλευρά του σώματός του, για πρώτη φορά μετά από οκτώ χρόνια, με τη βοήθεια της συσκευής μας, άρχισε να κινεί το αριστερό του χέρι!».

Ο μακρύς δρόμος προς τη ρομποτική

...Ο Βλαντιμίρ Κόνισεφ ήθελε πάντα να φτιάχνει ρομπότ, εξάλλου, όσο το δυνατόν πιο παρόμοια με τους ανθρώπους. Γι' αυτό πήγα πρώτα να σπουδάσω βιοφυσική και νευροφυσιολογία και μετά προγραμματισμό. Μετά την κατάρρευση της Ένωσης, εργάστηκε ως προγραμματιστής στην Ιαπωνία και μετά στις ΗΠΑ. «Δεν ήθελα να φτιάξω ρομπότ εκεί για δύο λόγους», λέει ο ιδρυτής της Neurobotics. – Υπήρχε ένας οικονομικός λόγος, φυσικά – στις ανεπτυγμένες χώρες το κόστος είναι πολύ υψηλό, επομένως οι δυτικοί εταίροι εξακολουθούν να μην πιστεύουν ότι μια μικρή εταιρεία μπορεί να ασχοληθεί με τα ρομπότ. Αλλά το κυριότερο είναι οι πατριωτικές σκέψεις. Εξάλλου, κάθε ρομποτική έχει ένα στρατιωτικό στοιχείο. Σκεφτείτε το έργο Big Dog, ένα τετράποδο ρομπότ που δημιουργήθηκε από την Boston Dynamics για να μεταφέρει εξοπλισμό και να βοηθά στρατιώτες σε περιοχές όπου τα συμβατικά οχήματα δεν μπορούν να κινηθούν. Δεν θα μπορούσα να δουλέψω για έναν πιθανό εχθρό της χώρας μας».

Ο Βλαντιμίρ εργάστηκε στο εξωτερικό για 11 χρόνια και στη συνέχεια ήρθε να δημιουργήσει τη δική του επιχείρηση στη Ρωσία. Αλλά υπήρχαν αρκετά χρήματα μόνο για να νοικιάσετε και να ανακαινίσετε το γραφείο. Στη συνέχεια άρχισε να πουλά επιστημονικό εξοπλισμό δυτικής κατασκευής, καθώς και να δημιουργεί όργανα για τη δοκιμή φαρμακολογικών φαρμάκων σε ζώα - ποντίκια και αρουραίους. Όταν εμφανίστηκαν σοβαρά κέρδη, ήταν δυνατό να ξεκινήσει η κατασκευή οργάνων και ο σχεδιασμός ρομπότ.

Ο Konyshev άρχισε να αναζητά μηχανικούς και προγραμματιστές που ειδικεύονται στη ρομποτική. Τους βρήκε και τους δύο μέσα στα τείχη του κράτους της Μόσχας πολυτεχνείοτους. Μπάουμαν. Οι ειδικοί που χρειαζόταν η εταιρεία, με ιατρική και βιολογική εκπαίδευση, βιοτεχνολόγους μηχανικούς βρέθηκαν στο Zelenograd (στο Ινστιτούτο της Μόσχας ηλεκτρονική τεχνολογία) και Yaroslavl κρατικό Πανεπιστήμιο. Και το 2011, ξεκίνησε η νέα επιχείρηση υψηλής τεχνολογίας της εταιρείας.

Ξεκινήσαμε συναρμολογώντας μοναδικές συσκευές από έναν συνδυασμό δικών μας και δυτικών εξαρτημάτων. Τα αιτήματα για τέτοιο εξοπλισμό προέρχονται συνεχώς από επιστημονικά ιδρύματαχώρες, υπηρεσίες επιβολής του νόμου, καθώς και ιδιωτικές εταιρείες που ειδικεύονται στον τομέα της απομακρυσμένης ψυχοφυσιολογίας, της μηχανικής εργονομίας και του bi-control.

Η εταιρεία συνεχίζει να αναπτύσσει με επιτυχία αυτόν τον τομέα εργασίας. «Συνδυάζουμε αυτόν τον εγκεφαλογράφο με μια άλλη συσκευή - μια συσκευή παρακολούθησης της κατεύθυνσης του βλέμματος, η οποία παράγεται από τον συνεργάτη μας στη Γερμανία», δείχνει τη συσκευή ο επικεφαλής της εταιρείας. – Οι νευροεπιστήμονες έχουν καταλάβει εδώ και καιρό ότι οι βιοδυναμικές του εγκεφάλου σας εξαρτώνται από αυτό που κοιτάτε. Αυτό το eye tracker συνδέεται με οποιονδήποτε υπολογιστή μέσω USB. Όταν είσαι απέναντί ​​του, ακολουθεί το βλέμμα σου. Κανείς άλλος δεν κατασκευάζει τέτοιες συσκευές στη Ρωσία».

Μερικοί από τους ειδικούς της εταιρείας εργάζονται για τη δημιουργία μιας ασύρματης οθόνης για αθλητές, «με την οποία θα μπορούν να τρέχουν και θα μεταδίδει δεδομένα σε έναν υπολογιστή ή θα τα καταγράφει». Ο Konyshev επενδύει το μεγαλύτερο μέρος των κερδών του σε νέες εξελίξεις της εταιρείας.

Ομιλούντα κεφάλια του γιατρού Konyshev

Εκτός από την εμπορική έρευνα και τα ιατρικά συγκροτήματα, αυτό περιλαμβάνει τη βελτίωση των ανθρωπόμορφων ρομπότ "Alice Zelenogradova" (2012) και "Alex Bavarian" (2013). Εξωτερικά, η "Alice" μοιάζει με τον συγγενή του Βλαντιμίρ και ο "Alex" μοιάζει με τον Γερμανό σύντροφό του. Μιλώντας κεφάλια σιλικόνης με «φυσικά» μαλλιά μπορούν να αντιδράσουν στις εκφράσεις του προσώπου και στη συμπεριφορά του συνομιλητή - έχουν κάμερες στα μάτια και μικρόφωνα στα αυτιά τους.

«Η «Αλίκη» μας μπορεί να απαντήσει σε ερωτήσεις», λέει ο επικεφαλής της «Neurobotics» για το ρομπότ με τους ίδιους τόνους με τους οποίους μιλάει. ένα αγαπημένο πρόσωπο. – Φυσικά, μόνο σε εκείνες τις ερωτήσεις, οι απαντήσεις των οποίων περιλαμβάνονται στο πρόγραμμά της, αλλά σε πολλές γλώσσες. Και τα παιδιά εργάζονται για να κάνουν τη συμπεριφορά πιο περίπλοκη. Το «Alice» γίνεται όλο και πιο τέλειο. Μαζί με τον «Alex Bavarian» ετοιμάζονται τώρα να εμφανιστούν στο θέατρο ρομπότ. Είναι ξεκάθαρο ότι πρόκειται για εκπομπή, αλλά για μια πλήρως αυτοματοποιημένη εκπομπή. Το "Alice" ήταν αρχικά σε τροχούς - τώρα κάνουμε ανακύκλωση κάτω μέροςγια να το κάνει πιο συμπαγές και κινητό. Θα δουλέψουμε στα πόδια μας».

Η "Alice" και η "Alex" δεν έχουν ακόμη αποκτήσει ούτε πόδια ούτε χέρια. Αλλά ήταν η εργασία σε ρομποτικά μέλη που γέννησε τόσο τον εξωσκελετό του χεριού όσο και τον πνευματικό βραχίονα.

Νέες εξελίξεις

«Υπάρχει ένας λαστιχένιος σωλήνας μέσα στο διχτυωτό τρένο», εξηγεί ο Konyshev την αρχή της λειτουργίας του πνευματικού μυός που χρησιμοποιείται στις πνευμονοπροσθέσεις και στους εξωσκελετούς της εταιρείας. - Όταν παρέχουμε αέρα εκεί, ο πνευματικός μυς συστέλλεται κατά 25 τοις εκατό ή περισσότερο, ανάλογα με την πλεξούδα. Κατά συνέπεια, όταν παρέχεται αέρας, τα δάχτυλα λυγίζουν. Όλα εδώ κατασκευάστηκαν από τους ειδικούς μας - ο πνευματικός μυς, τα δάχτυλα, το πνευματικό πλαίσιο και τα ηλεκτρονικά στοιχεία ελέγχου. Αγοράζουμε μόνο πνευματικές βαλβίδες και συμπιεστή».

Κατά τη διάρκεια της εργασίας, αποδείχθηκε ότι με τη λήψη ηλεκτρομυογράφημα από τους υπολειπόμενους μύες (μύες του κολοβώματος), είναι δυνατός ο προγραμματισμός της κίνησης των δακτύλων. Δηλαδή, προσκολλημένο στο κούτσουρο μηχανικός βραχίονας, ένα άτομο θα μπορεί να ελέγχει την κίνηση των δακτύλων του. Οι δοκιμές του ηλεκτρομηχανικού χεριού ήταν επίσης επιτυχείς - ο δοκιμαστής Sergei Burlakov από το Taganrog, ένας διάσημος αθλητής του οποίου τα χέρια και τα πόδια ακρωτηριάστηκαν, μπόρεσε να κινήσει τα δάχτυλά του. «Είναι αλήθεια ότι υπάρχουν ακόμα πολλά να γίνουν εκεί», σημειώνει ο Βλαντιμίρ. – Δέκτης κολοβώματος με ενσωματωμένο βιοενισχυτή, μικροσκοπικό πνευματικό σύστημα μετάδοσης κίνησης. Εργαζόμαστε πάνω σε αυτό. Η προσθετική είναι μεγάλη αγορά και φυσικά απαιτεί σοβαρές επενδύσεις. Εξάλλου, για να κάνετε την παραγωγή βιοπροθέσεων σε σειρά, χρειάζεστε 150-200 εκατομμύρια ρούβλια».

Αλλά ο Konyshev λέει αμέσως ότι δεν θα πάρει χρήματα "από κανέναν" και "υπό οποιεσδήποτε συνθήκες". Τα κέρδη της εταιρείας είναι τώρα κατά μέσο όρο 20 εκατομμύρια ρούβλια, ο τζίρος της είναι πάνω από 80 εκατομμύρια Κάθε χρόνο επενδύονται λίγο περισσότερα από 16 εκατομμύρια στην «ανάπτυξη». «Με την αυτοχρηματοδότηση, μπορούμε να κάνουμε πολλά περισσότερα». Παρά την ανακατανομή δυνάμεων και πόρων για την ανάπτυξη της ρομποτικής, η εταιρεία δεν έχει κλείσει κανέναν από τους οικονομικούς της τομείς: συνεχίζει να δοκιμάζει φάρμακα σε ζώα, καθώς και να προγραμματίζει και να αναπτύσσει ειδικά κατασκευασμένες συσκευές.

«Σίγουρα θα φτιάξουμε χέρια και πόδια για τα ρομπότ», υπόσχεται ο ιδιοκτήτης της εταιρείας φεύγοντας. – Και στο τέλος του χρόνου θα έχουμε κάτι παρόμοιο με το διάσημο Big Dog. Αυτό θα είναι ένα πρωτότυπο του ρομπότ "Lynx" - ένας μηχανικός "λύγκας" που τρέχει και πηδά. Ελπίζω ότι η ανάπτυξή μας θα ενδιαφέρει τις αρχές, γιατί ως προς τα χαρακτηριστικά του, ο «λύγκας» μας θα είναι καλύτερος από τον αμερικανικό «σκύλο».

Ο Vladimir Konyshev, βιοφυσικός, αποφοίτησε2ο Κρατικό Ιατρικό Ινστιτούτο της Μόσχας(τώρα Ρωσικό Κρατικό Ιατρικό Πανεπιστήμιο) που πήρε το όνομά του. N.I. Pirogova, 49 ετών.

Επενδύσεις - περισσότερα από 30 εκατομμύρια ρούβλια

Κερδοφορία - 50%

Η περίοδος απόσβεσης του έργου είναι περίπου 3 χρόνια. Η εταιρεία σχεδιάζει να αποκομίσει κέρδη από τη δημιουργία και την πώληση ρομπότ μέχρι τις αρχές του 2016.

Φιλοδοξίες: «Δημιουργία τεχνητής νοημοσύνης».

Θυμάμαι ότι έβλεπα το "Avatar" και ήμουν εντελώς έκπληκτος από τους εξωσκελετούς που εμφανίζονται εκεί. Από τότε, νομίζω ότι το μέλλον βρίσκεται σε αυτά τα έξυπνα κομμάτια υλικού. Θέλω επίσης πραγματικά να εφαρμόσω τα άστοχα χεράκια μου σε αυτό το θέμα. Επιπλέον, αν πιστεύετε στον αναλυτικό οργανισμό ABI Research, η παγκόσμια αγορά εξωσκελετών θα είναι 1,8 δισεκατομμύρια δολάρια μέχρι το 2025. Σε αυτό το στάδιο, επειδή δεν είμαι τεχνικός, μηχανικός, αρχιτέκτονας ή προγραμματιστής, είμαι κάπως μπερδεμένος. Σκέφτομαι πώς να προσεγγίσω αυτό το θέμα. Θα χαιρόμουν εάν στα σχόλια του άρθρου σημειώνονταν άτομα που θα ενδιαφερόταν ενδεχομένως να συμμετάσχουν σε τέτοια έργα.
Αυτή τη στιγμή υπάρχουν τέσσερις βασικές εταιρείες που δραστηριοποιούνται στην αγορά των εξωσκελετών: η αμερικανική Indego, η ισραηλινή ReWalk, η ιαπωνική Hybrid Assistive Limb και η Ekso Bionics. μέσο κόστοςτα προϊόντα τους κυμαίνονται από 75 έως 120 χιλιάδες ευρώ. Στη Ρωσία, οι άνθρωποι επίσης δεν κάθονται χωρίς να κάνουν τίποτα. Για παράδειγμα, η εταιρεία Exoathlete εργάζεται ενεργά σε ιατρικούς εξωσκελετούς.

Ο πρώτος εξωσκελετός αναπτύχθηκε από κοινού από την General Electric και τον στρατό των Ηνωμένων Πολιτειών τη δεκαετία του '60 και ονομαζόταν Hardiman. Μπορούσε να σηκώσει 110 κιλά με ανυψωτική δύναμη 4,5 κιλών. Ωστόσο, δεν ήταν πρακτικό λόγω της σημαντικής μάζας των 680 κιλών. Το έργο δεν ήταν επιτυχές. Οποιαδήποτε προσπάθεια χρήσης ενός πλήρους εξωσκελετού είχε ως αποτέλεσμα έντονη ανεξέλεγκτη κίνηση, με αποτέλεσμα να μην δοκιμαστεί ποτέ πλήρως με άτομο μέσα. Περαιτέρω μελέτες επικεντρώθηκαν στο ένα χέρι. Αν και υποτίθεται ότι σήκωνε 340 κιλά, το βάρος της ήταν 750 κιλά, που ήταν διπλάσια από την ανυψωτική δύναμη. Χωρίς να συνδυάζονται όλα τα εξαρτήματα για να λειτουργήσουν πρακτική χρήσηΤο έργο του Χάρντιμαν ήταν περιορισμένο.

Στη συνέχεια θα ακολουθήσει μια σύντομη ιστορία για τους σύγχρονους εξωσκελετούς, που με τον ένα ή τον άλλο τρόπο έχουν φτάσει στο επίπεδο της εμπορικής υλοποίησης.

1. Ανεξάρτητο περπάτημα. Δεν απαιτεί πατερίτσες ή άλλα μέσα σταθεροποίησης, αφήνοντας τα χέρια σας ελεύθερα.
4. Ο εξωσκελετός για τα πόδια σας επιτρέπει: να σηκώνεστε/καθίσετε, να στρίβετε, να περπατάτε προς τα πίσω, να στέκεστε στο ένα πόδι, να ανεβαίνετε τις σκάλες, να περπατάτε σε διάφορες, ακόμη και κεκλιμένες επιφάνειες.
5. Ο έλεγχος της συσκευής είναι πολύ εύκολος - όλες οι λειτουργίες ενεργοποιούνται χρησιμοποιώντας το joystick.
6. Η συσκευή μπορεί να χρησιμοποιηθεί όλη μέρα χάρη στην αφαιρούμενη μπαταρία μεγάλης χωρητικότητας.
7. Με το μικρό βάρος του REX μόλις 38 κιλά, μπορεί να υποστηρίξει χρήστες που ζυγίζουν έως και 100 κιλά και με ύψος από 1,42 έως 1,93 μέτρα.
8. Βολικό σύστημαη στερέωση δεν προκαλεί καμία ενόχληση ακόμα κι αν το φοράτε όλη μέρα.
9. Επίσης, όταν ο χρήστης δεν κινείται, αλλά απλώς στέκεται, το REX δεν σπαταλά την ισχύ της μπαταρίας.
10. Πρόσβαση σε κτίρια χωρίς ράμπες, χάρη στη δυνατότητα να ανεβείτε σκάλες χωρίς εξωτερική βοήθεια.

HAL

Τιμή στη Ρωσία: υποσχέθηκαν για 243.600 ρούβλια. Οι πληροφορίες δεν μπόρεσαν να επιβεβαιωθούν.

Χαρακτηριστικά και προδιαγραφές:

1. Βάρος συσκευής 12 κιλά.
3. Η συσκευή μπορεί να λειτουργήσει από 60 έως 90 λεπτά χωρίς επαναφόρτιση.
4. Ο εξωσκελετός χρησιμοποιείται ενεργά στην αποκατάσταση ασθενών με παθολογία κινητικές λειτουργίες κάτω άκραλόγω διαταραχών του κεντρικού νευρικού συστήματος ή ως συνέπεια νευρομυϊκών παθήσεων.

Rewalk

Τιμή στη Ρωσία:από 3,4 εκατομμύρια ρούβλια (κατόπιν παραγγελίας).

Χαρακτηριστικά και προδιαγραφές:

1. Βάρος συσκευής 25 κιλά.
2. Ο εξωσκελετός μπορεί να υποστηρίξει έως και 80 κιλά.
3. Η συσκευή μπορεί να λειτουργήσει έως και 180 λεπτά χωρίς επαναφόρτιση.
4. Χρόνος φόρτισης μπαταρίας 5-8 ώρες
5. Ο εξωσκελετός χρησιμοποιείται ενεργά στην αποκατάσταση ασθενών με παθολογία των κινητικών λειτουργιών των κάτω άκρων λόγω διαταραχών του κεντρικού νευρικού συστήματος ή ως συνέπεια νευρομυϊκών παθήσεων.

Exo bionic

Τιμή στη Ρωσία:από 7,5 εκατομμύρια ρούβλια (κατόπιν παραγγελίας).

Χαρακτηριστικά και προδιαγραφές:

1. Βάρος συσκευής 21,4 κιλά.
2. Ο εξωσκελετός μπορεί να υποστηρίξει έως και 100 κιλά.
3. Μέγιστο πλάτος ισχίου: 42 cm;
4. Βάρος μπαταρίας: 1,4 kg;
5. Διαστάσεις (ΥxΠxΒ): 0,5 x 1,6 x 0,4 m.
6. Ο εξωσκελετός χρησιμοποιείται ενεργά στην αποκατάσταση ασθενών με παθολογία των κινητικών λειτουργιών των κάτω άκρων λόγω διαταραχών του κεντρικού νευρικού συστήματος ή ως συνέπεια νευρομυϊκών παθήσεων.

DM

Τιμή στη Ρωσία: 700.000 ρούβλια.

Χαρακτηριστικά και προδιαγραφές:

1. Βάρος συσκευής 21 κιλά.
2. Ο εξωσκελετός πρέπει να υποστηρίζει το βάρος του χρήστη έως 100 κιλά.
3. Το πεδίο εφαρμογής μπορεί να είναι πολύ ευρύτερο από την αποκατάσταση ασθενών με παθολογία των κινητικών λειτουργιών των κάτω άκρων λόγω διαταραχών του κεντρικού νευρικού συστήματος ή ως συνέπεια νευρομυϊκών παθήσεων. Αυτό θα μπορούσε να είναι η βιομηχανία, οι κατασκευές, το show business και η βιομηχανία της μόδας.

Θέματα προς συζήτηση:

1. Τι είναι βέλτιστη σύνθεσηομάδες έργου;
2. Ποιο είναι το κόστος του έργου στο αρχικό στάδιο;
3. Ποιες είναι οι παγίδες;
4. Πώς βλέπεις βέλτιστο χρόνουλοποίηση ενός έργου από την ιδέα μέχρι το εμπορικό λανσάρισμα;
5. Αξίζει να ξεκινήσετε ένα έργο σαν αυτό τώρα και γιατί;
6. Ποια πρέπει να είναι η γεωγραφία και η επέκταση της αγοράς;
7. Είστε προσωπικά έτοιμοι να συμμετάσχετε σε ένα τέτοιο έργο και αν ναι, με ποια ιδιότητα;

ZYΘα ήμουν ευγνώμων για την εποικοδομητική συζήτηση, τις απόψεις, τα επιχειρήματα και τα επιχειρήματα υπέρ και κατά στα σχόλια. Είμαι σίγουρος ότι δεν το σκέφτομαι μόνο εγώ. Εν τω μεταξύ, είμαι σίγουρος ότι ο εξωσκελετός είναι το νέο iPhone στην παγκόσμια λαϊκή κουλτούρα στον ορίζοντα των επόμενων δέκα ετών.

Οι εξωσκελετές βοηθούν τους παράλυτους να περπατήσουν, κάνουν τη σκληρή δουλειά εύκολη, προστατεύουν τους στρατιώτες στο πεδίο της μάχης και μας δίνουν υπερδυνάμεις.

1. Activelink Power Loader

Ονομάστηκε από τον διάσημο εξωσκελετό από την ταινία Aliens, το Activelink Power Loader έχει σχεδιαστεί για να ελαφρύνει τα βαριά χειρωνακτική εργασίαιδιοκτήτης, ανεξάρτητα από την ηλικία, το φύλο και τη διάπλασή του, και στοχεύει στη «δημιουργία μιας κοινωνίας χωρίς περιορισμούς» σύμφωνα με το δελτίο τύπου της Activelink, θυγατρική εταιρείαδιάσημος Ιάπωνας κατασκευαστής ηλεκτρονικών Panasonic.

2. HAL

Το HAL (Hybrid Assistive Limb) είναι ένας μηχανικός εξωσκελετός από την Ιαπωνία που αναπτύχθηκε από την Cyberdine Inc. (ναι, ακριβώς όπως εκείνοι οι τύποι που τα ξεκίνησαν όλα στο Terminator), δημιουργήθηκε ως πρωτότυπο το 1997 και τώρα χρησιμοποιείται σε ιαπωνικά νοσοκομεία για να βοηθήσει τους βαριά άρρωστους ασθενείς στις καθημερινές τους δραστηριότητες. Είναι επίσης γνωστό ότι το HAL χρησιμοποιήθηκε από Ιάπωνες εργάτες κατασκευών και ακόμη και διασώστες κατά την εκκαθάριση του ατυχήματος της Fukushima-1 το 2011.

3. Ekso Bionics

14. Έργο "Walk Again"

Το Παγκόσμιο Κύπελλο Ποδοσφαίρου 2014 στη Βραζιλία άνοιξε ο Χουλιάνο Πίντο, ο οποίος έμεινε παράλυτος από τη μέση και κάτω και του δόθηκε το δικαίωμα να κλωτσήσει πρώτος την μπάλα του Μουντιάλ. Αυτό κατέστη δυνατό χάρη σε έναν εξωσκελετό συνδεδεμένο απευθείας με τον εγκέφαλό του, που αναπτύχθηκε από το Πανεπιστήμιο Duke. Αυτή η εκδήλωση είναι μέρος του έργου Walk Again, που δημιουργήθηκε από μια ομάδα 150 ατόμων με επικεφαλής τον διάσημο νευρολόγο και κορυφαίο πρόσωπο στον τομέα των διεπαφών εγκεφάλου-μηχανής, τον Dr. Miguel Nicolelis. Ο Juliano Pinto απλά σκέφτηκε ότι ήθελε να κλωτσήσει την μπάλα, ο εξωσκελετός κατέγραψε την εγκεφαλική δραστηριότητα και ενεργοποίησε τους μηχανισμούς που ήταν απαραίτητοι για την κίνηση.

Η επιστήμη φέρνει την ανάπτυξη της τεχνολογίας σε ένα θεμελιωδώς νέο επίπεδο. Σήμερα είναι όλο και περισσότεροι ενδιαφέροντα έργα, που σας επιτρέπουν να ελέγχετε τον εξοπλισμό χρησιμοποιώντας τη δύναμη της σκέψης. Μέχρι στιγμής, οι περισσότερες από αυτές τις εξελίξεις είναι ιατρικής φύσης, αλλά καθεμία από αυτές έχει τεράστιες εμπορικές δυνατότητες. Ένα τέτοιο έδειξε πρόσφατα μια ομάδα Ελβετών επιστημόνων.

Ποιος δεν θα ήθελε να μετακινήσει αντικείμενα χρησιμοποιώντας μόνο τη δύναμη των σκέψεών του; Επιστήμονες από την École Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL) έκαναν ένα ακόμη βήμα προς την ανάπτυξη τέτοιων τεχνολογιών. Ανέπτυξαν έναν ελαφρύ εξωσκελετό για το ανθρώπινο χέρι, ο οποίος στο μέλλον μπορεί να προσφέρει σημαντική βοήθεια σε άτομα με αναπηρίες. Η μοναδικότητα της ανάπτυξης έγκειται στο γεγονός ότι ο εξωσκελετός ελέγχεται χρησιμοποιώντας εγκεφαλικές παρορμήσεις.

Η ελβετική ανάπτυξη αποτελείται από πολλά σημαντικά στοιχεία: ένα μαλακό κράνος EEG με ηλεκτρόδια, μια μονάδα ελέγχου με οθόνες και πέντε συνδεδεμένα μεταλλικά καλώδια τένοντα που εκτείνονται κατά μήκος ολόκληρου του ανθρώπινου βραχίονα και συνδέονται με εξω αποχέρια, αφήνοντας την παλάμη ελεύθερη. Το κράνος είναι απαραίτητο για την καταγραφή των εγκεφαλικών παρορμήσεων. Η μονάδα ελέγχου είναι στερεωμένη στο στήθος του ασθενούς.

Χρειάζονται μόνο λίγα λεπτά για να συνδέσετε ολόκληρο αυτό το σύστημα σε ένα άτομο. Είναι ακόμα δύσκολο να γίνει αυτό χωρίς εξωτερική βοήθεια, ωστόσο, η συσκευή είναι ήδη ποιοτικά διαφορετική από τα ανάλογά της. Εκτός, νέα εξέλιξηΜπόρεσε να ξεχωρίσει από το πλήθος παρόμοιων συσκευών και επειδή είναι πολύ ελαφρύ σε βάρος. Ο εξωσκελετός υποστηρίζει διάφορες μορφές ελέγχου· μπορεί να ελεγχθεί χρησιμοποιώντας κινήσεις των ματιών, φωνητικές εντολές, ακόμη και smartphone.

Αυτή τη στιγμή, το νέο προϊόν έχει ήδη δοκιμαστεί σε ασθενείς που στο παρελθόν είχαν υποστεί σοβαρούς τραυματισμούς. νωτιαίος μυελόςή είχατε εγκεφαλικό. Οι δημιουργοί ελπίζουν ότι η ανάπτυξή τους θα μπορέσει να βοηθήσει τους ανθρώπους στη διαδικασία αποκατάστασης, κυρίως όταν εκτελούν συνήθεις δουλειές του σπιτιού.

Συνέχεια του θέματος σήμερα.

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 έχουν τέτοιες συσκευές» Σιδερένιος Άνθρωπος" ή "Avatar", τότε κάνετε βαθύτατα λάθος. Είναι διαθέσιμα στην ανθρωπότητα από τη δεκαετία του '60 του περασμένου αιώνα· επιπλέον, μπορείτε να μάθετε πώς να συναρμολογείτε έναν εξωσκελετό με τα χέρια σας! Ωστόσο, πρώτα πρώτα.

Εξωσκελετός: εισαγωγή

Σήμερα μπορείτε εύκολα να αγοράσετε έναν εξωσκελετό - παρόμοια προϊόντα παράγονται από την Ekso Bionics και Hybrid Assistive Limb (Ιαπωνία), Indego (ΗΠΑ), ReWalk (Ισραήλ). Αλλά μόνο αν έχεις επιπλέον 75-120 χιλιάδες ευρώ. Στη Ρωσία, επί του παρόντος παράγονται μόνο ιατρικοί εξωσκελετές. Σχεδιάζονται και παράγονται από την εταιρεία Exoatlet.

Επιστήμονες από την General Electric και τις στρατιωτικές εταιρείες των Ηνωμένων Πολιτειών έφτιαξαν τον πρώτο εξωσκελετό με τα χέρια τους στη δεκαετία του εξήντα του περασμένου αιώνα. Ονομαζόταν Hardiman και μπορούσε ελεύθερα να σηκώσει στον αέρα μέγιστο φορτίο 110 κιλών. Το άτομο που φόρεσε αυτή τη συσκευή αντιμετώπισε ένα φορτίο στη διαδικασία, σαν να σήκωνε 4,5 κιλά! Μόνο ο ίδιος ο Χάρντιμαν ζύγιζε και τα 680 κιλά. Γι' αυτό δεν είχε μεγάλη ζήτηση.

Όλοι οι εξωσκελετές χωρίζονται σε τρεις τύπους:

πλήρως ρομποτικό?

• για τα πόδια.

Οι σύγχρονες ρομποτικές στολές ζυγίζουν από 5 έως 30 ή περισσότερα κιλά. Μπορούν να είναι είτε ενεργά είτε παθητικά (λειτουργούν μόνο με εντολή του χειριστή). Σύμφωνα με τον σκοπό τους, οι εξωσκελετές χωρίζονται σε στρατιωτικούς, ιατρικούς, βιομηχανικούς και διαστημικούς. Ας δούμε τα πιο αξιόλογα από αυτά.

Οι πιο εντυπωσιακοί εξωσκελετές της εποχής μας

Φυσικά, δεν θα είναι δυνατό να συναρμολογήσετε τέτοιους εξωσκελετούς με τα χέρια σας στο σπίτι στο εγγύς μέλλον, αλλά αξίζει να τους γνωρίσετε:

• DM (Dream machine). Πρόκειται για έναν πλήρως αυτόματο υδραυλικό εξωσκελετό που ελέγχεται από τη φωνή του χειριστή του. Η συσκευή ζυγίζει 21 κιλά και μπορεί να υποστηρίξει άτομο που ζυγίζει έως και εκατό βάρος. 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.
• Exo 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. Κάλεσαν να δώσουμε για άλλη μια φορά κίνηση σε άτομα με παραπληγία. Η συσκευή ζυγίζει 25 κιλά και μπορεί να λειτουργήσει χωρίς επαναφόρτιση για 3 ώρες. Ο εξωσκελετός είναι διαθέσιμος στην Ευρώπη και τις ΗΠΑ για ποσό που ισοδυναμεί με 3,5 εκατομμύρια ρούβλια.
• ΒΑΣΙΛΙΑΣ. 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 σηκώνονται/καθίσουν, να γυρίζουν γύρω, να περπατούν στο φεγγάρι, να κατεβαίνουν σκάλες κ.λπ. Το REX ελέγχεται από ένα joystick και μπορεί να λειτουργήσει χωρίς επαναφόρτιση όλη την ημέρα.
• 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 διαρκεί 1,0-1,5 ώρες.

Πώς να φτιάξετε τον δικό σας εξωσκελετό: James Hacksmith Hobson

Ο πρώτος και μέχρι στιγμής μοναδικός άνθρωπος που κατάφερε να κατασκευάσει έναν εξωσκελετό έξω από το εργαστήριο είναι ο Καναδός μηχανικός Τζέιμς Χόμπσον. Ο εφευρέτης έχει συναρμολογήσει 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 συμπιεστή και η συσκευή ελέγχεται με τηλεχειριστήριο.

Ο Καναδός δεν κρατά μυστική την εφεύρεσή του. Μπορείτε να μάθετε πώς να συναρμολογείτε έναν εξωσκελετό με τα χέρια σας ακολουθώντας το παράδειγμά του στον ιστότοπο του μηχανικού και στο κανάλι του στο YouTube. Ωστόσο, έχετε κατά νου ότι το βάρος που σηκώνεται από έναν τέτοιο εξωσκελετό στηρίζεται αποκλειστικά στη σπονδυλική στήλη του χειριστή.

DIY εξωσκελετός: πρόχειρο διάγραμμα

Δεν υπάρχουν αναλυτικές οδηγίες για την εύκολη συναρμολόγηση του εξωσκελετού στο σπίτι. Ωστόσο, είναι σαφές ότι θα απαιτήσει:

• πλαίσιο, που χαρακτηρίζεται από δύναμη και κινητικότητα.
• υδραυλικά έμβολα?
• θάλαμοι πίεσης?
• αντλίες κενού?
• παροχή ηλεκτρικού ρεύματος;
• ανθεκτικοί σωλήνες που μπορούν να αντέξουν την υψηλή πίεση.
• υπολογιστής για έλεγχο?
• Αισθητήρες;
• λογισμικό που σας επιτρέπει να στέλνετε και να μετατρέπετε πληροφορίες από αισθητήρες για απαιτούμενη εργασίαβαλβίδες

Πώς θα λειτουργήσει κατά προσέγγιση αυτή η σύνθεση:

1. Η μία αντλία πρέπει να αυξήσει την πίεση στο σύστημα, η άλλη πρέπει να τη μειώσει.
2. Η λειτουργία των βαλβίδων εξαρτάται από την πίεση στους θαλάμους πίεσης, η αύξηση/μείωση της οποίας θα ελέγχει το σύστημα.
3. Διάταξη αισθητήρων (κατά την κίνηση των άκρων): έξι - χέρια, τέσσερα - πλάτη, τρία - πόδια, δύο πόδια (πάνω από 30 συνολικά).
4. Το λογισμικό υπολογιστή θα πρέπει να εξαλείφει την πίεση στους αισθητήρες.
5. Τα σήματα αισθητήρων πρέπει να χωρίζονται σε υπό όρους (οι πληροφορίες από αυτά είναι χρήσιμες εάν ο άνευ όρων αισθητήρας δεν «μιλάει» για την πίεση που υφίσταται) και άνευ όρων. Η υπό όρους/ανεξαρτησία αυτών των στοιχείων μπορεί να προσδιοριστεί, για παράδειγμα, από ένα επιταχυνσιόμετρο.
6. Τα χέρια του εξωσκελετού είναι με τρία δάχτυλα, χωρίζονται από τον καρπό του χειριστή, για την αποφυγή τραυματισμού και την παροχή πρόσθετης δύναμης.
7. Η πηγή ενέργειας επιλέγεται μετά τη συναρμολόγηση και τη δοκιμαστική δοκιμή του εξωσκελετού.

Μέχρι στιγμής μόνο στον τομέα της αποκατάστασης έχουν ήδη αρχίσει να μπαίνουν στη ζωή μας. Εμφανίζονται 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 έναν εξωσκελετό Stalker με τα χέρια του. Είναι ήδη δυνατό να προβλεφθεί ότι τέτοια συστήματα είναι το μέλλον.