ध्वनि की गति से हवा को चीरें और क्षितिज की ओर दौड़ें, अपने लोहे के सूट में बाहें सीम पर फैलाएं। पलक झपकते ही कहीं भी हो जाओ ग्लोबट्रैफिक जाम में पड़े बिना. हवाई जहाज या किसी मजबूत चीज़ पर सवार हुए बिना पंखों के उड़ना। जो कोई टोनी स्टार्क के बेहतरीन पलों में (निश्चित रूप से आयरन मैन सूट में) उसकी जगह नहीं दिखना चाहता था, वह मुझ पर पत्थर फेंके। आंशिक रूप से, इन सपनों को एक एक्सोस्केलेटन द्वारा साकार किया जा सकेगा - एक उपकरण जो बाहरी फ्रेम के कारण किसी व्यक्ति की क्षमताओं (ज्यादातर शारीरिक, मांसपेशियों की ताकत) को बढ़ा सकता है। हम आपको इस सामग्री में बताएंगे कि यह उपकरण क्या है, क्या विकास पहले से मौजूद हैं और भविष्य में प्रौद्योगिकियां कैसे विकसित होंगी।

इलास्टिक्ड से " आयरन मैन»

अतिशयोक्ति के बिना, विज्ञान और प्रौद्योगिकी मनुष्य और प्रकृति के बीच सरलता की सबसे भयंकर दौड़ है। अपने पूरे इतिहास में, मनुष्य अपनी आवश्यकताओं के अनुरूप अपने आसपास की दुनिया का पुनर्निर्माण करने का प्रयास करता रहा है। कहीं न कहीं वह सफल होता है, अक्सर प्रकृति को नुकसान पहुंचाए बिना नहीं। आपको उसे कहीं न कहीं देखना होगा। और जबकि अधिकांश अकशेरुकी जीवों में किसी न किसी रूप में बाहरी कंकाल होता है, मनुष्यों में नहीं होता है। लेकिन पंख नहीं थे?

आजकल, एक्सोस्केलेटन का मतलब एक यांत्रिक सूट या उसका 2-2.5 मीटर ऊंचाई तक का हिस्सा है। इसके बाद "मोबाइल सूट", मेच और अन्य विशाल ह्यूमनॉइड रोबोट आते हैं।

हमारे जीवन में कई अन्य चीजों की तरह, एक्सोस्केलेटन धीरे-धीरे उस सीमा को पार कर रहे हैं जो जंगली सपनों और रोजमर्रा की जिंदगी को अलग करती है। मूल रूप से केवल विज्ञान कथा के विचार, अवधारणाएं, मिथक और किंवदंतियां, आज लगभग हर हफ्ते एक्सोस्केलेटन के नए संस्करण सामने आते हैं।

एक्सोस्केलेटन के पहले आविष्कारक को रूसी "मैकेनिकल इंजीनियर" निकोलाई फर्डिनेंडोविच यागन माना जाता है, जिन्होंने 1890 के दशक में इस विषय पर कई पेटेंट पंजीकृत किए थे। वह अमेरिका में रहते थे, जहां, वास्तव में, उन्होंने अपने चमत्कारों का पेटेंट कराया, उन्हें प्रदर्शनियों में दिखाया और वापस लौटने पर उन्हें दिखाया जन्म का देशपुनः आविष्कार किया गया। उसके एक्सोस्केलेटन को सबसे पहले सैनिक के लिए चलना, दौड़ना और कूदना आसान बनाना था। फिर भी, रूसी प्रतिभा ने ऐसे उपकरणों की संभावित सैन्य शक्ति का पूर्वानुमान लगाया।

निकोले
फर्डिनेंडोविच YAGN

एक्सोस्केलेटन के अलावा, यागन ने कूलिंग पर्दे, एक हाइड्रोलिक मोटर, एक स्विंगिंग प्रोपेलर, एक समोवर-स्टरलाइज़र और अन्य उपकरण विकसित किए

हार्डिमन

आइए इस बात से इनकार न करें कि विज्ञान कथा लेखकों ने एक्सोस्केलेटन के विकास में बहुत बड़ा और अपार योगदान दिया है। 1959 में, रॉबर्ट हेनलेन के प्रशंसित उपन्यास "स्टारशिप ट्रूपर्स" के बाद, यह सभी के लिए स्पष्ट हो गया कि बाहरी फ्रेम सूट सैन्य अभियानों और बहुत कुछ का भविष्य थे। और हम चले जाते हैं.

पहला एक्सोस्केलेटन 1960 के दशक में अमेरिकी रक्षा विभाग के सहयोग से जनरल इलेक्ट्रिक द्वारा बनाया गया था। हार्डीमैन का वजन 680 किलोग्राम था और वह 110 किलोग्राम तक वजन उठा सकता था। सभी विशाल महत्वाकांक्षाओं के बावजूद - और वे इसे पानी के नीचे और अंतरिक्ष में उपयोग करना चाहते थे, और हथियार और परमाणु छड़ें ले जाना चाहते थे - इसने खुद को सबसे अच्छे तरीके से नहीं दिखाया। वे आसानी से उसके बारे में भूल गए।

1917 में विकसित आविष्कारक लेस्ली एस. केली द्वारा निर्मित एक्सोस्केलेटन की याद दिलाने वाला एक "पेडोमोटर" उपकरण

नौ साल बाद, बेलग्रेड, यूगोस्लाविया के मिओमिर वुकोब्राटोविक ने पहला पावर वॉकिंग एक्सोस्केलेटन दिखाया, जिसका उद्देश्य पक्षाघात से पीड़ित लोगों को देना था। निचले अंगचलने का अवसर. यह उपकरण वायवीय ड्राइव पर आधारित था। एन.एन. प्रीरोव के नाम पर सेंट्रल इंस्टीट्यूट ऑफ ट्रॉमेटोलॉजी एंड ऑर्थोपेडिक्स के सोवियत वैज्ञानिकों ने वुकोब्रैटोविच के काम के आधार पर यूगोस्लाव सहयोगियों के साथ मिलकर एक्सोस्केलेटन विकसित करने की पहली पहल की। लेकिन पेरेस्त्रोइका की शुरुआत के साथ, परियोजनाएं बंद कर दी गईं, और एक्सोस्केलेटन के गुप्त भूमिगत विकास के बारे में कोई जानकारी नहीं है। लेकिन अंतरिक्ष अन्वेषण में सब कुछ ठीक था।

में अलग समयविभिन्न देशों में, कारीगरों ने एक्सोस्केलेटन बनाने की कोशिश की विभिन्न प्रयोजनों के लिए, लेकिन विभिन्न प्रकार की बाधाओं (जिनके बारे में हम बाद में बात करेंगे) के कारण, यह बेहद खराब तरीके से संभव था। ऊर्जा संसाधनों की कमी, वैज्ञानिक और तकनीकी प्रगति की धीमी वृद्धि, सामग्री विज्ञान और अन्य संबंधित विज्ञानों का विकास, साथ ही कंप्यूटर कंप्यूटिंग और साइबरनेटिक्स का विकास, जिसकी लहर लगभग 30 साल पहले ही उठी थी, यह सब धीमा हो गया बाह्यकंकालों का विकास. बिना किसी संदेह के, यह परिष्कृत प्रौद्योगिकियाँलोगों को अभी तक इसमें महारत हासिल नहीं हुई है।

एक्सोस्केलेटन के साथ समस्याएं

इस ग्रह पर ऐसी बहुत सी सामग्रियां नहीं हैं जिनसे आप एक कठोर ढांचा बना सकें और जो अपने वजन से मामले को खराब न करें। किसी भी मामले में, उनमें से बहुत सारे नहीं थे, लेकिन अंतरिक्ष उड़ानों, सैन्य विकास, सामग्री विज्ञान के विकास, नैनो प्रौद्योगिकी और एक दर्जन या अन्य दिलचस्प क्षेत्रों को ध्यान में रखते हुए, मानवता धीरे-धीरे एक के बाद एक बाधाओं को दूर कर रही है। 21वीं सदी की शुरुआत में, एक्सोस्केलेटन में रुचि उल्लेखनीय बल के साथ बढ़ी और आज भी जारी है। लेकिन पहले, आइए एक्सोस्केलेटन रचनाकारों के सामने आने वाली मुख्य समस्याओं के बारे में बात करें।

यदि हम एक काल्पनिक एक्सोस्केलेटन को उसके घटकों में तोड़ते हैं, तो हमारे पास होता है: एक शक्ति स्रोत, एक यांत्रिक कंकाल और सॉफ्टवेयर। और यदि अंतिम दो बिंदुओं से सब कुछ स्पष्ट प्रतीत होता है और लगभग कोई समस्या नहीं बची है, तो बिजली आपूर्ति एक गंभीर समस्या है। एक सामान्य शक्ति स्रोत होने से, इंजीनियर न केवल एक एक्सोस्केलेटन बना सकते हैं, बल्कि इसे एक स्पेससूट और एक जेटपैक के साथ भी जोड़ सकते हैं। परिणाम शायद आयरन मैन सूट होगा, लेकिन नया टोनी स्टार्क अभी तक सामने नहीं आया है।

आज कोई भी कॉम्पैक्ट बिजली स्रोत केवल कुछ घंटों के लिए एक्सोस्केलेटन प्रदान कर सकता है बैटरी की आयु. अगला है तार पर निर्भरता. गैर-रिचार्जेबल और के लिए बैटरियोंकुछ सीमाएँ हैं, जैसे क्रमशः प्रतिस्थापन की आवश्यकता या धीमी चार्जिंग। आंतरिक दहन इंजन बहुत विश्वसनीय होने चाहिए, लेकिन विशेष रूप से कॉम्पैक्ट नहीं। इसके अलावा, बाद के मामले में आपको आवश्यकता होगी अतिरिक्त प्रणालीशीतलन, और आंतरिक दहन इंजन को तत्काल उत्सर्जन के लिए कॉन्फ़िगर करना मुश्किल है बड़ी मात्राऊर्जा। इलेक्ट्रोकेमिकल ईंधन कोशिकाओं को जल्दी से तरल ईंधन (जैसे मेथनॉल) से भरा जा सकता है और वांछित और तत्काल ऊर्जा उत्पादन प्रदान किया जा सकता है, लेकिन अत्यधिक उच्च तापमान पर काम करते हैं। 600 डिग्री सेल्सियस - अपेक्षाकृत हल्का तापमानऐसे शक्ति स्रोत के लिए. इसके साथ, "आयरन मैन" एक हॉट डॉग में बदल जाएगा।

अजीब बात है, सबसे ज्यादा संभव विकल्पभविष्य के एक्सोस्केलेटन के लिए ईंधन मुद्दे का समाधान सबसे असंभव हो सकता है: वायरलेस ऊर्जा हस्तांतरण। यह बहुत सारे मुद्दों को हल कर सकता है, क्योंकि इसे एक मनमाने ढंग से बड़े रिएक्टर (परमाणु रिएक्टर सहित) से प्रसारित किया जा सकता है। आख़िर कैसे? प्रश्न खुला है.

पहले एक्सोस्केलेटन एल्यूमीनियम और स्टील से बनाए गए थे, जो सस्ते और उपयोग में आसान थे। लेकिन स्टील बहुत भारी है, और एक्सोस्केलेटन को भी अपना वजन उठाने के लिए काम करना होगा। तदनुसार, यदि सूट भारी है, तो इसकी प्रभावशीलता कम हो जाएगी। एल्यूमीनियम मिश्र धातुवे काफी हल्के होते हैं, लेकिन थकान जमा करते हैं, जिसका अर्थ है कि वे उच्च भार के लिए विशेष रूप से उपयुक्त नहीं हैं। इंजीनियर प्रकाश की खोज में हैं और टिकाऊ सामग्रीजैसे टाइटेनियम या कार्बन फाइबर. वे अनिवार्य रूप से महंगे होंगे, लेकिन एक्सोस्केलेटन की प्रभावशीलता प्रदान करेंगे।

ड्राइव एक विशेष समस्या उत्पन्न करती है. मानक हाइड्रोलिक सिलेंडर शक्तिशाली होते हैं और बड़ी सटीकता के साथ काम कर सकते हैं, लेकिन वे भारी होते हैं और उन्हें ढेर सारी नली और ट्यूबिंग की आवश्यकता होती है। दूसरी ओर, न्यूमेटिक्स गति को संभालने के मामले में बहुत अप्रत्याशित हैं, क्योंकि संपीड़ित गैस स्प्रिंग्स और प्रतिक्रिया बल एक्चुएटर्स को धक्का देंगे।

हालाँकि, नए इलेक्ट्रॉनिक-आधारित सर्वो विकसित किए जा रहे हैं जो मैग्नेट का उपयोग करेंगे और न्यूनतम बिजली की खपत करते हुए और छोटे होते हुए भी प्रतिक्रियाशील गति प्रदान करेंगे। आप इसकी तुलना भाप इंजन से ट्रेन में बदलाव से कर सकते हैं। आइए हम उस लचीलेपन पर भी ध्यान दें जो जोड़ों में होना चाहिए, लेकिन यहां एक्सोस्केलेटन की समस्याओं को स्पेससूट के डेवलपर्स द्वारा हल किया जा सकता है। वे आपको यह पता लगाने में भी मदद करेंगे कि सूट को पहनने वाले के आकार के अनुसार कैसे अनुकूलित किया जाए।

नियंत्रण

एक्सोस्केलेटन बनाते समय एक विशेष चुनौती अत्यधिक और अवांछित गतिविधियों का प्रबंधन और विनियमन है। आप बस जाकर प्रत्येक सदस्य के लिए समान प्रतिक्रिया गति वाला एक्सोस्केलेटन नहीं बना सकते। ऐसा तंत्र उपयोगकर्ता के लिए बहुत तेज़ हो सकता है, लेकिन इसे बहुत धीमा बनाना अप्रभावी है। दूसरी ओर, आप उपयोगकर्ता पर भरोसा नहीं कर सकते हैं और शरीर की गतिविधियों से इरादों को पढ़ने के लिए सेंसर पर भरोसा नहीं कर सकते हैं: उपयोगकर्ता और सूट के आंदोलनों के डीसिंक्रनाइज़ेशन से चोट लग सकती है। दोनों अभिनय पक्षों को सीमित करना आवश्यक है। इंजीनियर इस समस्या के समाधान को लेकर अपना सिर खुजा रहे हैं। इसके अलावा, अनजाने या अवांछित आंदोलन का पहले से ही पता लगाया जाना चाहिए ताकि आकस्मिक छींक या खांसी के कारण एम्बुलेंस को बुलाना न पड़े।

बाह्यकंकाल और भविष्य

2010 में, सरकोस और रेथियॉन ने अमेरिकी रक्षा विभाग के साथ मिलकर एक्सओएस 2 लड़ाकू एक्सोस्केलेटन दिखाया। पहला प्रोटोटाइप दो साल पहले आया था, लेकिन इससे कोई हलचल नहीं हुई। लेकिन XOS 2 इतना अच्छा निकला कि टाइम पत्रिका ने वर्ष के शीर्ष पांच सैन्य नवाचारों की सूची में एक्सोस्केलेटन को शामिल किया। तब से, दुनिया के अग्रणी इंजीनियर एक्सोस्केलेटन बनाने के लिए अपना दिमाग लगा रहे हैं जो युद्ध के मैदान पर लाभ प्रदान कर सकते हैं। और उसके बाहर भी.

आज हमारे पास क्या है?

यह एक्सोस्केलेटन 2011 में पेश किया गया था और इसका उद्देश्य ऐसे लोगों के लिए था विकलांग. जनवरी 2013 में, एक अद्यतन संस्करण, रीवॉक रिहैबिलिटेशन जारी किया गया था, और पहले से ही जून 2014 में, एफडीए ने सार्वजनिक और घर पर एक्सोस्केलेटन के उपयोग को मंजूरी दे दी, जिससे व्यावसायिक रूप से इसके लिए रास्ता खुल गया। सिस्टम का वजन लगभग 23.3 किलोग्राम है, यह विंडोज़ पर चलता है और इसमें तीन मोड हैं: चलना, बैठना और खड़े होना। लागत: 70 से 85 हजार डॉलर तक.

इन सैन्य एक्सोस्केलेटन की एक श्रृंखला सक्रिय विकास में है (XOS 3 अगला है)। इसका वजन लगभग 80 किलोग्राम है और मालिक आसानी से 90 अतिरिक्त किलोग्राम वजन उठा सकता है। नवीनतम मॉडलसूट इतने मोबाइल हैं कि वे आपको गेंद से खेलने की अनुमति देते हैं। जैसा कि निर्माता ध्यान देते हैं, एक XOS तीन सैनिकों की जगह ले सकता है। शायद एक्सोस्केलेटन की तीसरी पीढ़ी विज्ञान कथा फिल्मों की स्क्रीन पर जो हम देखते हैं उसके करीब होगी हाल के वर्ष. अफ़सोस, फ़िलहाल यह किसी बाहरी शक्ति स्रोत से बंधा हुआ है।

मानव सार्वभौमिक भार वाहक - निर्माण प्रसिद्ध कंपनीबर्कले बायोनिक्स के सहयोग से लॉकहीड मार्टिन। यह एक्सोस्केलेटन सेना के लिए भी है। आधार हाइड्रोलिक्स और लिथियम-पॉलीमर बैटरी है। बाहरी फ्रेम को सही ढंग से लोड करके, उपयोगकर्ता इसका उपयोग 140 किलोग्राम तक अतिरिक्त कार्गो ले जाने के लिए कर सकता है। उम्मीद है कि सैनिक 72 घंटों तक HULC अ ला "मैं और मेरे दोस्त ट्रक" का उपयोग कर सकेंगे। विकास प्रगति पर है पूरे जोरों पर, इसलिए यह आश्चर्य की बात नहीं है कि एचयूएलसी संयुक्त राज्य अमेरिका के साथ सेवा में प्रवेश करने वाला पहला हो सकता है।

एक्सोहाइकर, एक्सोक्लाइंबर और ईलेग्स (एक्सो)

प्रोटोटाइप फिर से बर्कले बायोनिक्स हैं, जिन्हें विभिन्न कार्यों को करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। ऐसा माना जाता है कि पहला यात्रियों को 50 किलोग्राम तक का भार उठाने में मदद करेगा, इसे फरवरी 2005 में पेश किया गया था और इसका वजन लगभग 10 किलोग्राम है। छोटे सौर पैनल को ध्यान में रखते हुए, यह बहुत लंबे समय तक काम कर सकता है। एक्सोक्लाइंबर, एक्सोहाइकर के अतिरिक्त दस किलोग्राम का है जो पहनने वाले को कूदने और सीढ़ियाँ चढ़ने की अनुमति देता है। 2010 में, बर्कले बायोनिक्स के विकास के परिणामस्वरूप ईएलईजीएस आया। यह प्रणाली एक पूर्ण विकसित हाइड्रोलिक एक्सोस्केलेटन है जो लकवाग्रस्त लोगों को चलने और खड़े होने की अनुमति देती है। 2011 में, eLEGS का नाम बदलकर एकसो कर दिया गया। उसका वजन 20 किलोग्राम है और वह साथ चलता है अधिकतम गति 3.2 किमी/घंटा की गति से और 6 घंटे तक चलती है।

जापानी रोबोट निर्माता साइबरडाइन का एक और सनसनीखेज एक्सोस्केलेटन। इसका उद्देश्य विकलांग लोगों को चलने की क्षमता प्रदान करना है। इसके दो मुख्य प्रकार हैं: HAL-3 और HAL-5। 2011 में अपनी प्रस्तुति के बाद से, एक वर्ष से भी कम समय में, एचएएल को देश भर के 130 से अधिक चिकित्सा संस्थानों द्वारा अपनाया गया है। हालाँकि, परीक्षण पूरे 2014 और संभवतः 2015 तक जारी रहेगा। अगस्त 2013 में, एचएएल को यूरोप में मेडिकल रोबोट के रूप में उपयोग करने के लिए कार्टे ब्लैंच दिया गया था। सूट के नवीनतम मॉडल का वजन लगभग 10 किलोग्राम है।

एक मेडिकल एक्सोस्केलेटन की औसत लागत -
90 हजार डॉलर.

गंभीर पूर्ण-शरीर एक्सोस्केलेटन के अलावा, विशिष्ट कार्य करने के लिए डिज़ाइन किए गए सीमित एक्सोस्केलेटन तेजी से लोकप्रिय हो रहे हैं। उदाहरण के लिए, इस वर्ष के अगस्त में, चेयरलेस चेयर एक्स-स्टूल दिखाया गया था, जो आपको खड़े होकर बैठने की अनुमति देता है। देवू और लॉकहीड मार्टिन ने स्वतंत्र रूप से शिपयार्ड श्रमिकों के लिए एक्सोस्केलेटन का प्रदर्शन किया। ये उपकरण श्रमिकों को बहुत अधिक दबाव डाले बिना 30 किलोग्राम तक वजन वाले भार या उपकरण को पकड़ने की अनुमति देते हैं।

रूस में, "एक्सोएटलेट" नामक एक एक्सोस्केलेटन का विकास मॉस्को स्टेट यूनिवर्सिटी के रिसर्च इंस्टीट्यूट ऑफ मैकेनिक्स में एकत्रित वैज्ञानिकों की एक टीम द्वारा किया जा रहा है। वे यूएसएसआर में शुरू हुए वुकोब्रैटोविच के विकास को जारी रखते हैं, जिसका हमने ऊपर उल्लेख किया है। इस टीम का पहला कार्यशील निष्क्रिय एक्सोस्केलेटन आपातकालीन कर्मचारियों, अग्निशामकों और बचावकर्ताओं के लिए विकसित किया गया था। 12 किलोग्राम वजन के साथ, डिज़ाइन आपको आसानी से 100 किलोग्राम तक कार्गो ले जाने की अनुमति देता है। कंपनी एक्सोएटलर-ए पावर मॉडल विकसित करने की योजना बना रही है, जो इसे 200 किलोग्राम तक वजन उठाने की अनुमति देगा, साथ ही विकलांग लोगों के पुनर्वास के लिए एक मेडिकल एक्सोस्केलेटन भी प्रदान करेगा।

इन सभी परिधानों में जो समानता है वह यह है कि इन्हें अधिकतर प्रोटोटाइप के रूप में प्रस्तुत किया जाता है। इसका मतलब है कि उनमें सुधार होगा. इसका मतलब यह है कि फील्ड परीक्षण उनका इंतजार कर रहे हैं। इसका मतलब है कि नए मॉडल होंगे. इसका मतलब है कि वे भविष्य हैं. यह कहना जल्दबाजी होगी कि एक कामकाजी और उपयोगी एक्सोस्केलेटन को काले बाजार में खरीदा जा सकता है। लेकिन एक शुरुआत हो चुकी है, और इस दिशा का विकास आत्मविश्वास से व्यापक मुख्यधारा में प्रवेश कर रहा है। हम अभी भी टोनी स्टार्क की पोशाक से कोसों दूर हैं, लेकिन हमें शानदार फिल्मों का आनंद लेने से कौन रोक रहा है? एक्सोस्केलेटन से जुड़े शानदार प्रदर्शनों के प्रशंसकों के पास हमेशा देखने के लिए कुछ न कुछ होगा: "एलियंस" (1986), "आयरन मैन" (2008), "अवतार" (2009), "डिस्ट्रिक्ट नंबर 9" (2009), "द एवेंजर्स" ( 2012), "एलीसियम" (2013), "एज ऑफ टुमॉरो" (2014)।

एक बात निश्चित है: भविष्य में एक्सोस्केलेटन हर जगह होंगे। वे हमारे अंतरिक्ष यात्रियों को मंगल ग्रह का पता लगाने, पहली कॉलोनी बनाने और अंतरिक्ष में आराम से नेविगेट करने में मदद करेंगे। इनका उपयोग सैन्य क्षेत्र में किया जाएगा, क्योंकि डिफ़ॉल्ट रूप से ये सैनिकों को अलौकिक शक्ति प्रदान करते हैं। वे उन लोगों को पूरी तरह से आगे बढ़ने का अवसर देंगे जिन्होंने इसे खो दिया है। आयरन मैन सूट एक दिन वास्तविक बन जाएगा, ठीक वैसे ही जैसे आप अपने आस-पास देखते हैं।

"एक्सोएटलेट"

यदि आप उन लोगों में से हैं जिन्होंने आयरन मैन के सभी भागों को बड़े आनंद से देखा, तो संभवतः आप इससे प्रसन्न हुए होंगे लोहे का सूट, जिसे टोनी स्टार्क ने खलनायकों से लड़ने से पहले पहना था। सहमत हूं, ऐसा सूट होना अच्छा रहेगा। पलक झपकते ही आपको कहीं भी ले जाने की क्षमता के अलावा, यहां तक ​​कि रोटी के लिए भी, यह आपके शरीर को हर तरह के नुकसान से बचाएगा और अलौकिक ताकत देगा।

यह शायद आपको आश्चर्यचकित नहीं करेगा कि बहुत जल्द, आयरन मैन सूट का एक हल्का संस्करण सैनिकों को तेजी से दौड़ने, भारी हथियार ले जाने और उबड़-खाबड़ इलाकों में नेविगेट करने की अनुमति देगा। साथ ही यह सूट उन्हें गोलियों और बमों से भी बचाएगा. सैन्य इंजीनियर और निजी कंपनियां 1960 के दशक से एक्सोस्केलेटन पर काम कर रही हैं, लेकिन इलेक्ट्रॉनिक्स और सामग्री विज्ञान में हाल की प्रगति ने हमें इस विचार को पहले से कहीं अधिक साकार करने के करीब ला दिया है।

2010 में, अमेरिकी रक्षा ठेकेदार रेथियॉन ने एक्सओएस 2 नामक एक प्रायोगिक एक्सोस्केलेटन का प्रदर्शन किया - अनिवार्य रूप से मानव मस्तिष्क द्वारा नियंत्रित एक रोबोटिक सूट - जो बिना किसी प्रयास के मानव के वजन से दो से तीन गुना अधिक वजन उठा सकता है। बाहरी मदद. एक अन्य कंपनी, ट्रेक एयरोस्पेस, एक अंतर्निर्मित जेटपैक के साथ एक एक्सोस्केलेटन विकसित कर रही है जो 112 किमी/घंटा की गति से उड़ सकता है और जमीन के ऊपर गतिहीन हो सकता है। ये और कई अन्य आशाजनक कंपनियां, जिनमें लॉकहीड मार्टिन जैसे राक्षस भी शामिल हैं, हर साल आयरन मैन सूट को वास्तविकता के करीब ला रहे हैं।

रूसी एक्सोस्केलेटन के निर्माता स्टैखानोव के साथ साक्षात्कार पढ़ें।

बहिःकंकालएक्सओएस 2 सेरेथियॉन

ध्यान दें कि एक अच्छे एक्सोस्केलेटन के विकास से न केवल सेना को लाभ होगा। एक दिन, रीढ़ की हड्डी की चोट या गतिशीलता को सीमित करने वाली अपक्षयी बीमारियों वाले लोग बाहरी फ्रेम सूट की बदौलत आसानी से घूमने में सक्षम होंगे। एक्सोस्केलेटन के पहले संस्करण, जैसे कि अर्गो मेडिकल टेक्नोलॉजीज से रीवॉक, पहले ही बाजार में प्रवेश कर चुके हैं और व्यापक स्वीकृति प्राप्त कर चुके हैं। हालाँकि, पर इस पलएक्सोस्केलेटन का क्षेत्र अभी भी अपनी प्रारंभिक अवस्था में है।

भविष्य के एक्सोस्केलेटन युद्ध के मैदान में कौन सी क्रांति लाने का वादा करते हैं? एक्सोस्केलेटन को वास्तव में व्यावहारिक बनाने के लिए इंजीनियरों और डिजाइनरों को किन तकनीकी बाधाओं को दूर करना होगा? दैनिक उपयोग? आइए इसका पता लगाएं।

बाह्यकंकालों के विकास का इतिहास

प्राचीन काल से ही योद्धा अपने शरीर पर कवच लगाते रहे हैं, लेकिन यांत्रिक मांसपेशियों वाले शरीर का पहला विचार 1868 में एडवर्ड सिल्वेस्टर एलिस के उपन्यासों में से एक में विज्ञान कथा में दिखाई दिया। "स्टीम मैन ऑफ़ द प्रेयरीज़" पुस्तक में एक विशालकाय का वर्णन किया गया है भाप का इंजनमानव रूप, जिसने अपने आविष्कारक, प्रतिभाशाली जॉनी ब्रेनरड को 96.5 किमी/घंटा की गति से आगे बढ़ाया, जब उन्होंने बैल और भारतीयों का शिकार किया।

लेकिन ये शानदार है. एक्सोस्केलेटन के लिए पहला वास्तविक पेटेंट 1890 के दशक में अमेरिका में रूसी मैकेनिकल इंजीनियर निकोलाई यागन द्वारा प्राप्त किया गया था। डिजाइनर, जो अपने विकास के लिए जाना जाता है, 20 से अधिक वर्षों तक विदेश में रहा और एक एक्सोस्केलेटन का वर्णन करने वाले एक दर्जन विचारों का पेटेंट कराया जो सैनिकों को आसानी से दौड़ने, चलने और कूदने की अनुमति देता है। हालाँकि, वास्तव में, यागन को केवल "स्टोकर फ्रेंड" के निर्माण के लिए जाना जाता है - एक स्वचालित उपकरण जो भाप बॉयलरों को पानी की आपूर्ति करता है।

एक्सोस्केलेटन का एन. यागन द्वारा पेटेंट कराया गया

1961 तक, मार्वल कॉमिक्स के आयरन मैन के आने और रॉबर्ट हेनलेन द्वारा स्टारशिप ट्रूपर्स लिखने के दो साल बाद, पेंटागन ने अपने स्वयं के एक्सोसूट बनाने का फैसला किया। उन्होंने एक "सर्वो-सैनिक" बनाने का निश्चय किया, जिसे "स्टीयरिंग और एम्पलीफायरों से सुसज्जित मानव कैप्सूल" के रूप में वर्णित किया गया था, जो भारी वस्तुओं को जल्दी और आसानी से ले जाने की अनुमति देता था, साथ ही पहनने वाले को गोलियों, जहरीली गैस, गर्मी से बचाता था। और विकिरण. 1960 के दशक के मध्य तक, कॉर्नेल विश्वविद्यालय के इंजीनियर नील मीसेन ने 15.8 किलोग्राम का पहनने योग्य फ्रेम वाला एक्सोस्केलेटन विकसित किया था, जिसे "सुपरमैन सूट" या "मानव एम्पलीफायर" करार दिया गया था। इसने उपयोगकर्ता को प्रत्येक हाथ से 453 किलोग्राम वजन उठाने की अनुमति दी। उसी समय, जनरल इलेक्ट्रिक ने एक समान 5.5-मीटर उपकरण, तथाकथित "पेडिपुलेटर" विकसित किया था, जिसे अंदर से एक ऑपरेटर द्वारा नियंत्रित किया जाता था।

इन बेहद दिलचस्प कदमों के बावजूद उन्हें सफलता नहीं मिली। मुकदमे अव्यवहारिक साबित हुए, लेकिन शोध जारी रहा। 1980 के दशक में, लॉस एलामोस प्रयोगशाला के वैज्ञानिकों ने तथाकथित पिटमैन सूट के लिए एक डिज़ाइन बनाया, जो अमेरिकी सैनिकों द्वारा उपयोग के लिए एक एक्सोस्केलेटन था। हालाँकि, अवधारणा ही बनी रही रेखाचित्र बोर्ड. तब से, दुनिया ने कई और विकास देखे हैं, लेकिन सामग्री की कमी और ऊर्जा सीमाओं ने हमें असली आयरन मैन सूट देखने की अनुमति नहीं दी है।

वर्षों से, एक्सोस्केलेटन निर्माता प्रौद्योगिकी की सीमाओं से बाधित रहे हैं। सूट को संचालित करने वाले आदेशों को संसाधित करने में कंप्यूटर बहुत धीमे थे। एक्सोस्केलेटन को पर्याप्त रूप से पोर्टेबल बनाने के लिए पर्याप्त बिजली की आपूर्ति नहीं थी, और अंगों को स्थानांतरित करने वाली इलेक्ट्रोमैकेनिकल एक्चुएटर मांसपेशियां "मानव" तरीके से कार्य करने के लिए बहुत कमजोर और भारी थीं। फिर भी, एक शुरुआत की गई थी. एक एक्सोस्केलेटन का विचार सैन्य और चिकित्सा क्षेत्रों के लिए इतना आशाजनक साबित हुआ कि इससे आसानी से अलग नहीं हुआ जा सकता था।

मानव-मशीन

2000 के दशक की शुरुआत में, असली आयरन मैन सूट बनाने की खोज शुरू हुई।

रक्षा उन्नत अनुसंधान परियोजना एजेंसी DARPA, विदेशी और उन्नत प्रौद्योगिकियों के लिए पेंटागन के इनक्यूबेटर, ने मानव शरीर और उसके प्रदर्शन के पूरक के लिए एक एक्सोस्केलेटन बनाने के लिए $75 मिलियन का कार्यक्रम शुरू किया। DARPA की आवश्यकताओं की सूची काफी महत्वाकांक्षी थी: एजेंसी एक ऐसा वाहन चाहती थी जो एक सैनिक को लगातार कई दिनों तक सैकड़ों किलोग्राम माल ले जाने की अनुमति दे, बड़ी बंदूकों का समर्थन कर सके जिसके लिए आमतौर पर दो ऑपरेटरों की आवश्यकता होती है, और एक घायल सैनिक को ले जाने में सक्षम हो। यदि आवश्यक हो तो युद्धक्षेत्र। इस मामले में, कार को आग के प्रति अभेद्य होना चाहिए, और ऊंची छलांग भी लगानी चाहिए। कई लोगों ने तुरंत DARPA की योजना को अव्यवहारिक मान लिया।

लेकिन सब नहीं।

सरकोस - रोबोट निर्माता स्टीव जैकबसेन के नेतृत्व में, जिन्होंने पहले 80 टन का मैकेनिकल डायनासोर बनाया था - लेकर आए नवप्रवर्तन प्रणाली, जिसमें सेंसर ने वाल्वों के एक सेट को नियंत्रित करने के लिए इन संकेतों का उपयोग किया, जो बदले में जोड़ों में उच्च दबाव के तहत हाइड्रोलिक्स को नियंत्रित करता था। यांत्रिक जोड़ों ने केबलों से जुड़े सिलेंडरों को घुमाया जो मानव मांसपेशियों को जोड़ने वाले टेंडन की नकल करते थे। परिणामस्वरूप, प्रायोगिक एक्सोस्केलेटन एक्सओएस का जन्म हुआ, जिसने एक व्यक्ति को एक विशाल कीट जैसा बना दिया। सरकोस को अंततः रेथियॉन द्वारा अधिग्रहित कर लिया गया, जिसने पांच साल बाद सूट की दूसरी पीढ़ी को पेश करने के लिए विकास जारी रखा।

XOS 2 एक्सोस्केलेटन ने लोगों को इतना उत्साहित किया कि टाइम पत्रिका ने इसे 2010 की अपनी शीर्ष 5 सूची में शामिल किया।

इस बीच, बर्कले बायोनिक्स जैसी अन्य कंपनियां कृत्रिम प्रोस्थेटिक्स के लिए आवश्यक ऊर्जा की मात्रा को कम करने के लिए काम कर रही थीं ताकि एक्सोस्केलेटन व्यावहारिक होने के लिए लंबे समय तक काम कर सके। 2000 के दशक की एक परियोजना, ह्यूमन लोड कैरियर (एचयूएलसी), एक बार चार्ज करने पर 20 घंटे तक काम कर सकती थी। प्रगति धीरे-धीरे आगे बढ़ रही थी।

एक्सोस्केलेटन एचएएल

दशक के अंत तक, जापानी कंपनी साइबरडाइन ने एचएएल नामक एक रोबोटिक सूट विकसित किया था, जो अपने डिजाइन में और भी अविश्वसनीय था। मानव ऑपरेटर की मांसपेशियों के संकुचन पर भरोसा करने के बजाय, एचएएल ने पढ़ने वाले सेंसर पर काम किया विद्युत संकेतसंचालक का मस्तिष्क. सिद्धांत रूप में, एचएएल-5-आधारित एक्सोस्केलेटन उपयोगकर्ता को एक भी मांसपेशी को हिलाए बिना, केवल इसके बारे में सोचकर कुछ भी करने की अनुमति दे सकता है। लेकिन अभी के लिए, ये एक्सोस्केलेटन भविष्य की एक परियोजना हैं। और उनकी अपनी समस्याएं हैं. उदाहरण के लिए, आज तक केवल कुछ एक्सोस्केलेटन को सार्वजनिक उपयोग के लिए अनुमोदित किया गया है। बाकी का अभी भी परीक्षण किया जा रहा है।

विकास की समस्याएँ

2010 तक, एक्सोस्केलेटन बनाने की DARPA परियोजना के कुछ निश्चित परिणाम सामने आए। वर्तमान में, 20 किलोग्राम तक वजन वाले उन्नत एक्सोस्केलेटन सिस्टम 100 किलोग्राम तक वजन उठा सकते हैं पेलोडवस्तुतः बिना किसी ऑपरेटर प्रयास के। साथ ही, नवीनतम एक्सोस्केलेटन एक कार्यालय प्रिंटर की तुलना में शांत हैं, 16 किमी/घंटा की गति से चल सकते हैं, स्क्वाट कर सकते हैं और कूद सकते हैं।

कुछ समय पहले, रक्षा ठेकेदारों में से एक, लॉकहीड मार्टिन ने भारी सामान उठाने के लिए डिज़ाइन किया गया अपना एक्सोस्केलेटन पेश किया था। शिपयार्ड श्रमिकों के लिए डिज़ाइन किया गया तथाकथित "निष्क्रिय एक्सोस्केलेटन", बस भार को जमीन पर एक्सोस्केलेटन के पैरों में स्थानांतरित करता है।

आधुनिक एक्सोस्केलेटन और 60 के दशक में विकसित एक्सोस्केलेटन के बीच अंतर यह है कि वे सेंसर और जीपीएस रिसीवर से लैस हैं। इस प्रकार, सैन्य उपयोग के लिए जोखिम और बढ़ जाएगा। ऐसे एक्सोस्केलेटन का उपयोग करके सैनिक सटीक जियोपोज़िशनिंग से लेकर अतिरिक्त महाशक्तियों तक कई लाभ प्राप्त कर सकते हैं। DARPA स्वचालित कपड़े भी विकसित कर रहा है जिनका उपयोग हृदय और श्वसन स्वास्थ्य की निगरानी के लिए एक्सोस्केलेटन में किया जा सकता है।

यदि अमेरिकी उद्योग इस रास्ते पर आगे बढ़ना जारी रखता है, तो बहुत जल्द उसके पास ऐसे वाहन होंगे जो न केवल "तेज़, उच्चतर, मजबूत" चल सकते हैं, बल्कि अतिरिक्त कई सौ पेलोड भी ले जा सकते हैं। हालाँकि, वास्तविक होने में कम से कम कई साल और लगेंगे" लोहपुरुष"युद्ध के मैदान में उतरेंगे.

जैसा कि अक्सर होता है, सैन्य एजेंसियों (उदाहरण के लिए, इंटरनेट) के विकास से शांतिकाल में बहुत लाभ हो सकता है, क्योंकि तकनीक अंततः सामने आएगी और लोगों की मदद करेगी। पूर्ण या आंशिक पक्षाघात से पीड़ित, घायल लोग मेरुदंडऔर मांसपेशी शोष अधिक संतुष्टिदायक जीवन जीने में सक्षम होगा। उदाहरण के लिए, बर्कले बायोनिक्स ईलेग्स का परीक्षण कर रहा है, एक बैटरी चालित एक्सोस्केलेटन जो किसी व्यक्ति को लंबे समय तक चलने, बैठने या बस खड़े रहने की अनुमति देगा।

एक बात निश्चित है: एक्सोस्केलेटन के तेजी से विकास की प्रक्रिया इस सदी की शुरुआत में शुरू हुई (चलिए इसे दूसरी लहर कहते हैं), और यह सब कैसे समाप्त होता है यह बहुत जल्द ही पता चल जाएगा। प्रौद्योगिकियां कभी भी स्थिर नहीं रहती हैं, और यदि इंजीनियर किसी चीज़ पर काम करते हैं, तो वे उसे तार्किक निष्कर्ष तक पहुंचाते हैं।

एक्सोस्केलेटन लकवाग्रस्त लोगों को चलने में मदद करते हैं, कड़ी मेहनत को आसान बनाते हैं, युद्ध के मैदान में सैनिकों की रक्षा करते हैं और हमें महाशक्तियाँ प्रदान करते हैं।

1. एक्टिवलिंक पावर लोडर

फिल्म एलियंस के प्रसिद्ध एक्सोस्केलेटन के नाम पर, एक्टिवलिंक पावर लोडर को भारी वजन को हल्का करने के लिए डिज़ाइन किया गया है शारीरिक श्रमप्रसिद्ध जापानी इलेक्ट्रॉनिक्स निर्माता पैनासोनिक की सहायक कंपनी एक्टिवलिंक की एक प्रेस विज्ञप्ति के अनुसार, मालिक, उसकी उम्र, लिंग और आकार की परवाह किए बिना, और "प्रतिबंधों के बिना एक समाज बनाने" का लक्ष्य रखता है।

2. एचएएल

एचएएल (हाइब्रिड असिस्टिव लिम्ब) जापान का एक यांत्रिक एक्सोस्केलेटन है जिसे साइबरडाइन इंक द्वारा विकसित किया गया है। (हाँ, बिल्कुल उन लोगों की तरह जिन्होंने इसे टर्मिनेटर में शुरू किया था), 1997 में एक प्रोटोटाइप के रूप में बनाया गया था, और अब इसका उपयोग जापानी अस्पतालों में गंभीर रूप से बीमार रोगियों को उनकी दैनिक गतिविधियों में मदद करने के लिए किया जाता है। यह भी ज्ञात है कि 2011 में फुकुशिमा-1 दुर्घटना के परिसमापन के दौरान जापानी निर्माण श्रमिकों और यहां तक ​​कि बचाव दल द्वारा एचएएल का उपयोग किया गया था।

3. एकसो बायोनिक्स

14. प्रोजेक्ट "वॉक अगेन"

ब्राजील में 2014 फीफा विश्व कप का उद्घाटन जूलियानो पिंटो ने किया था, जो कमर से नीचे लकवाग्रस्त थे और उन्हें विश्व कप गेंद को पहले किक करने का अधिकार दिया गया था। यह ड्यूक विश्वविद्यालय द्वारा विकसित सीधे उनके मस्तिष्क से जुड़े एक्सोस्केलेटन की बदौलत संभव हुआ। यह कार्यक्रम वॉक अगेन प्रोजेक्ट का हिस्सा है, जिसे प्रसिद्ध न्यूरोलॉजिस्ट और ब्रेन-मशीन इंटरफेस के क्षेत्र में अग्रणी व्यक्ति डॉ. मिगुएल निकोलेलिस के नेतृत्व में 150 लोगों की एक टीम ने बनाया है। जूलियानो पिंटो ने बस यह सोचा कि वह गेंद को किक करना चाहता है, एक्सोस्केलेटन ने मस्तिष्क की गतिविधि को रिकॉर्ड किया और गति के लिए आवश्यक तंत्र को सक्रिय कर दिया।

मुझे "अवतार" देखना याद है और मैं वहां दिखाए गए एक्सोस्केलेटन को देखकर पूरी तरह से दंग रह गया था। तब से, मुझे लगता है कि भविष्य हार्डवेयर के इन स्मार्ट टुकड़ों में है। मैं भी वास्तव में इस विषय पर अपने गुमराह छोटे हाथों का उपयोग करना चाहता हूं। इसके अलावा, यदि आप विश्लेषणात्मक एजेंसी एबीआई रिसर्च पर विश्वास करते हैं, तो एक्सोस्केलेटन का वैश्विक बाजार 2025 तक 1.8 बिलियन डॉलर का हो जाएगा। इस स्तर पर, एक तकनीशियन, इंजीनियर, वास्तुकार या प्रोग्रामर नहीं होने के कारण, मैं कुछ हद तक भ्रमित हूं। मैं इस बारे में सोच रहा हूं कि इस विषय पर कैसे पहुंचा जाए। मुझे खुशी होगी अगर जो लोग संभावित रूप से ऐसी परियोजनाओं में भाग लेने में रुचि रखते हैं उन्हें लेख की टिप्पणियों में नोट किया जाएगा।
वर्तमान में एक्सोस्केलेटन बाजार में चार प्रमुख कंपनियां काम कर रही हैं: अमेरिकन इंडेगो, इजरायली रीवॉक, जापानी हाइब्रिड असिस्टिव लिंब और एकसो बायोनिक्स। उनके उत्पादों की औसत लागत 75 से 120 हजार यूरो तक है। रूस में लोग भी कुछ किए बिना नहीं बैठते. उदाहरण के लिए, एक्सोएथलीट कंपनी मेडिकल एक्सोस्केलेटन पर सक्रिय रूप से काम कर रही है।

पहला एक्सोस्केलेटन 60 के दशक में जनरल इलेक्ट्रिक और संयुक्त राज्य अमेरिका की सेना द्वारा संयुक्त रूप से विकसित किया गया था, और इसे हार्डीमैन कहा जाता था। वह 4.5 किलोग्राम की भारोत्तोलन शक्ति के साथ 110 किलोग्राम वजन उठा सकता था। हालाँकि, 680 किलोग्राम के महत्वपूर्ण द्रव्यमान के कारण यह अव्यावहारिक था। प्रोजेक्ट सफल नहीं रहा. पूर्ण एक्सोस्केलेटन का उपयोग करने के किसी भी प्रयास के परिणामस्वरूप तीव्र अनियंत्रित गति हुई, जिसके परिणामस्वरूप इसे अंदर के किसी व्यक्ति के साथ कभी भी पूरी तरह से परीक्षण नहीं किया गया। अग्रगामी अनुसंधानएक तरफ केंद्रित थे. हालाँकि उसे 340 किलोग्राम वजन उठाना था, लेकिन उसका वजन 750 किलोग्राम था, जो वजन उठाने की शक्ति से दोगुना था। काम करने के लिए सभी घटकों को एक साथ लाए बिना प्रायोगिक उपयोगहार्डीमैन का प्रोजेक्ट सीमित था।

आगे आधुनिक एक्सोस्केलेटन के बारे में एक संक्षिप्त कहानी होगी, जो किसी न किसी तरह व्यावसायिक कार्यान्वयन के स्तर तक पहुंच गए हैं।

1. स्वतंत्र चलना। अपने हाथों को मुक्त रखते हुए, बैसाखी या स्थिरीकरण के अन्य साधनों की आवश्यकता नहीं होती है।
4. पैरों के लिए एक्सोस्केलेटन आपको अनुमति देता है: खड़े होना/बैठना, घूमना, पीछे की ओर चलना, एक पैर पर खड़ा होना, सीढ़ियाँ चढ़ना, विभिन्न, यहां तक ​​कि झुकी हुई सतहों पर चलना।
5. डिवाइस को नियंत्रित करना बहुत आसान है - सभी फ़ंक्शन जॉयस्टिक का उपयोग करके सक्रिय होते हैं।
6. उच्च क्षमता वाली रिमूवेबल बैटरी की बदौलत डिवाइस को पूरे दिन इस्तेमाल किया जा सकता है।
7. REX के केवल 38 किलोग्राम हल्के वजन के साथ, यह 100 किलोग्राम तक वजन वाले और 1.42 से 1.93 मीटर की ऊंचाई वाले उपयोगकर्ताओं का समर्थन कर सकता है।
8. सुविधाजनक प्रणालीयदि आप इसे पूरे दिन पहनते हैं तो भी फिक्सेशन से कोई असुविधा नहीं होती है।
9. इसके अलावा, जब उपयोगकर्ता हिलता नहीं है, बल्कि बस खड़ा रहता है, तो REX बैटरी पावर बर्बाद नहीं करता है।
10. बिना रैंप वाली इमारतों तक पहुंच, बिना सहायता के सीढ़ियां चढ़ने की क्षमता के लिए धन्यवाद।

एचएएल

रूस में कीमत: उन्होंने 243,600 रूबल का वादा किया। जानकारी की पुष्टि नहीं हो सकी.

विशेषताएं और विशिष्टताएँ:

1. डिवाइस का वजन 12 किलो।
3. डिवाइस बिना रिचार्ज किए 60 से 90 मिनट तक काम कर सकता है।
4. पैथोलॉजी वाले रोगियों के पुनर्वास में एक्सोस्केलेटन का सक्रिय रूप से उपयोग किया जाता है मोटर कार्यकेंद्रीय तंत्रिका तंत्र के विकारों के कारण या न्यूरोमस्कुलर रोगों के परिणामस्वरूप निचले छोर।

रीवॉक

रूस में कीमत: 3.4 मिलियन रूबल से (ऑर्डर पर)।

विशेषताएं और विशिष्टताएँ:

1. डिवाइस का वजन 25 किलो।
2. एक्सोस्केलेटन 80 किलोग्राम तक वजन सह सकता है।
3. डिवाइस बिना रिचार्ज किए 180 मिनट तक काम कर सकता है।
4. बैटरी चार्जिंग का समय 5-8 घंटे
5. केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के विकारों के कारण या न्यूरोमस्कुलर रोगों के परिणामस्वरूप निचले छोरों के मोटर कार्यों की विकृति वाले रोगियों के पुनर्वास में एक्सोस्केलेटन का सक्रिय रूप से उपयोग किया जाता है।

एक्सो बायोनिक

रूस में कीमत: 7.5 मिलियन रूबल से (ऑर्डर पर)।

विशेषताएं और विशिष्टताएँ:

1. डिवाइस का वजन 21.4 किलोग्राम।
2. एक्सोस्केलेटन 100 किलोग्राम तक वजन सह सकता है।
3. अधिकतम कूल्हे की चौड़ाई: 42 सेमी;
4. बैटरी का वजन: 1.4 किलो;
5. आयाम (HxWxD): 0.5 x 1.6 x 0.4 मीटर।
6. केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के विकारों के कारण या न्यूरोमस्कुलर रोगों के परिणामस्वरूप निचले छोरों के मोटर कार्यों की विकृति वाले रोगियों के पुनर्वास में एक्सोस्केलेटन का सक्रिय रूप से उपयोग किया जाता है।

डीएम

रूस में कीमत: 700,000 रूबल।

विशेषताएं और विशिष्टताएँ:

1. डिवाइस का वजन 21 किलो।
2. एक्सोस्केलेटन को उपयोगकर्ता के 100 किलोग्राम तक वजन का समर्थन करना चाहिए।
3. केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के विकारों के कारण या न्यूरोमस्कुलर रोगों के परिणामस्वरूप निचले छोरों के मोटर कार्यों की विकृति वाले रोगियों के पुनर्वास की तुलना में आवेदन का दायरा बहुत व्यापक हो सकता है। यह उद्योग, निर्माण, शो व्यवसाय और फैशन उद्योग हो सकता है।

चर्चा के लिए मुद्दे:

1. क्या है इष्टतम रचनाप्रोजेक्ट टीमें?
2. प्रारंभिक चरण में परियोजना की लागत क्या है?
3. नुकसान क्या हैं?
4. आप कैसे देखते हैं इष्टतम समयविचार से लेकर व्यावसायिक लॉन्च तक किसी परियोजना का कार्यान्वयन?
5. क्या अभी इस तरह का प्रोजेक्ट शुरू करना उचित है और क्यों?
6. भूगोल और बाजार का विस्तार क्या होना चाहिए?
7. क्या आप व्यक्तिगत रूप से ऐसे किसी प्रोजेक्ट में भाग लेने के लिए तैयार हैं और यदि हां, तो किस हैसियत से?

ZYमैं टिप्पणियों में पक्ष और विपक्ष में रचनात्मक चर्चा, राय, तर्क और तर्क के लिए आभारी रहूंगा। मुझे यकीन है कि मैं इस बारे में सोचने वाला अकेला व्यक्ति नहीं हूं। इस बीच, मुझे यकीन है कि एक्सोस्केलेटन अगले दस वर्षों के क्षितिज पर विश्व लोकप्रिय संस्कृति में नया आईफोन है।

DIY एक्सोस्केलेटन

आप स्वयं एक एक्सोस्केलेटन कैसे कार्यान्वित कर सकते हैं?

इसे बेहद मजबूत बनाने के लिए, जैसा कि मैं इसे समझता हूं, आपको हाइड्रोलिक्स पर टिके रहना चाहिए।
हाइड्रोलिक सिस्टम को काम करने के लिए आपको चाहिए:

- टिकाऊ और चल फ्रेम
-न्यूनतम आवश्यक सेटहाइड्रोलिक पिस्टन (मैं उन्हें "मांसपेशियां" कहूंगा)
- दो वैक्यूम पंप, एक ट्यूब से जुड़े वाल्व सिस्टम के साथ दो दबाव कक्ष।
-ट्यूब जो उच्च दबाव का सामना कर सकते हैं।
-बिजली की आपूर्ति बहिःकंकाल
वाल्व प्रणाली को नियंत्रित करने के लिए:
-एक छोटा सा मृत कंप्यूटर
-वाल्व के खुलेपन की डिग्री के अनुपात में सात (उदाहरण के लिए) डिग्री वाले लगभग 30 सेंसर
- एक विशेष प्रोग्राम जो सेंसर की स्थिति को पढ़ने और वाल्वों को संबंधित कमांड भेजने में सक्षम है।

ये सब क्यों जरूरी है:

- "मांसपेशियाँ" और ढाँचा वास्तव में संपूर्ण मस्कुलोस्केलेटल प्रणाली हैं।
-वैक्यूम पंप। दो क्यों? जिससे एक तो दबाव कक्षों, पाइपों और मांसपेशियों में दबाव बढ़ता है और दूसरा उसे कम करता है।
-दबाव कक्ष एक ट्यूब से जुड़े हुए हैं। एक में, दबाव बढ़ाएं, दूसरे में, कम करें, और ट्यूब को एक वाल्व से लैस करें जो केवल दो मामलों में खुलता है: दबाव को बराबर करना, तरल की निष्क्रियता सुनिश्चित करना।
-वाल्व. यह सरल है और कुशल प्रणालीनियंत्रण, जो दबाव कक्ष में दबाव और कंप्यूटर नियंत्रण पर निर्भर करेगा। "तनावग्रस्त मांसपेशियों" चैनलों के वाल्व खोलकर दबाव कक्ष में दबाव बढ़ाने से आपको हाइड्रोलिक पिस्टन, कंकाल (फ्रेम) के चलती भागों पर दबाव बढ़ाकर कुछ क्रियाएं करने की अनुमति मिल जाएगी।

सेंसर, तीस के बारे में क्यों? पैरों के लिए दो, टांगों के लिए तीन, भुजाओं के लिए छह और पीठ के लिए 4। उन्हें कैसे व्यवस्थित करें? अंगों की गति के विरुद्ध. ताकि आगे की ओर धकेला गया पैर अंदर से एक्सोस्केलेटन और उसके अंदरूनी हिस्से पर लगे सेंसर पर दबाव डाले। मैं आगे बताऊंगा कि ऐसा क्यों है.
- एक प्रोग्राम वाला कंप्यूटर। कंप्यूटर और प्रोग्राम का मुख्य कार्य यह सुनिश्चित करना है कि सेंसर दबाव का अनुभव न करें, फिर अंदर के व्यक्ति को एक्सोस्केलेटन का अनावश्यक प्रतिरोध महसूस नहीं होगा, जो तंत्रिकाओं की गतिविधि की परवाह किए बिना मानव आंदोलनों को दोहराने का प्रयास करेगा, मांसपेशियों या अन्य बायोमेट्रिक संकेतक, जिससे उदाहरण के लिए, हाई-टेक एक्सोस्केलेटन की तुलना में बहुत सस्ते सेंसर के उपयोग की अनुमति मिलती है। कंप्यूटर के लिए सेंसर सिग्नल को दो समूहों में विभाजित किया जाना चाहिए: बिना शर्त नियंत्रण के साथ हाइड्रोलिक प्रणालीऔर केवल इस शर्त पर स्वीकार किया जाता है कि विपरीत सेंसर बिना शर्त नियंत्रण के दबाव का अनुभव नहीं करता है। यदि व्यक्ति इसे स्वयं सीधा नहीं करता है तो यह कार्यान्वयन स्वत: विस्तार से जमीन पर घुटने के साथ पैर को आराम देगा। लेकिन ऐसा करने के लिए, एक्सोस्केलेटन के अंदर के व्यक्ति को अपना पैर जमीन से उठाना होगा (या उसे स्थिति से ट्रिगर होने वाले सेंसर की संवेदनशीलता को प्रोग्रामेटिक रूप से कम करने की आवश्यकता होगी)। एक उदाहरण के रूप में पैर का उपयोग करना: बिना शर्त सिग्नल वाले सेंसर को सामने की तरफ रखें, और बिना शर्त सिग्नल वाले सेंसर को पीछे की तरफ रखें। आप खुद सोचिए कि आंदोलन कैसे चलाया जाएगा. जब कोई व्यक्ति अपना पैर मोड़ता है, तो एक्सोस्केलेटन पैर मुड़ जाएगा, भले ही व्यक्ति का पूरा वजन पैर को फैलाने वाले सेंसर पर हो। यहां, एक्सेलेरोमीटर (या वेस्टिबुलर के समान एक अन्य उपकरण) का उपयोग करके, आप अंतरिक्ष में शरीर की स्थिति के आधार पर सेंसर सिग्नल की बिना शर्त में परिवर्तन को प्रोग्रामेटिक रूप से सेट कर सकते हैं, जिससे आपकी पीठ पर गिरने पर एक्सोस्केलेटन की घुमाव समाप्त हो जाती है।

अगला, ताकत बढ़ाने के लिए, हाथों को तीन अंगुलियों वाला, मजबूत बनाएं, आप हाइड्रोलिक्स और एक धातु केबल को जोड़ सकते हैं। हाथ मानव से अलग होना चाहिए, यानी कलाई के जोड़ के सामने, इससे एक्सोस्केलेटन हाथ में मानव हाथ की उपस्थिति से जुड़ी डिजाइन कठिनाइयों को खत्म कर दिया जाएगा और चोट की अनुमति नहीं दी जाएगी मानव हाथ, साथ ही मानव पैर एक्सोस्केलेटन के टखने के जोड़ पर होना चाहिए और संरक्षित होना चाहिए।
-हाथ नियंत्रण. थोड़ा मुक्त स्थानएक्सोस्केलेटन हाथ में किसी व्यक्ति के हाथ और उंगलियों की गति की दो-तिहाई स्वतंत्रता और केबलों पर तीन अंगूठियों की एक प्रणाली, एक में छोटी उंगली से मध्यमा तक तीन अंगुलियां, दूसरे में तर्जनी और तीसरे में अंगूठा. सारा नियंत्रण इस तथ्य पर निर्भर करता है कि मानव उंगलियां, उन पर लगाई गई अंगूठी को घुमाते हुए, एक केबल के साथ सेंसर व्हील को स्क्रॉल करती हैं, जिसके घूमने के आधार पर एक्सोस्केलेटन की उंगलियां झुकती और सीधी होती हैं। यह एक्सोस्केलेटन की उंगलियों को उसकी डिज़ाइन क्षमताओं से परे बढ़ाने या मोड़ने के अनावश्यक हाइड्रोलिक प्रयास को समाप्त कर देगा। दो रिंगों के लिए एक केबल का उपयोग करें, एक या दो। क्यों? क्योंकि छोटी उंगली से लेकर तर्जनी तक की उंगलियों को केवल एक दिशा में और अंगूठे को दो दिशा में मोड़ना और खोलना पड़ता है। आप चाहें तो इसे अपने हाथों से चेक कर सकते हैं.

बिजली की आपूर्ति बहिःकंकाल- यहाँ फिर से गंदगी का एक भयानक टुकड़ा सामने आता है। आख़िरकार आपको केवल एक शक्ति स्रोत का चयन करने की आवश्यकता है आवश्यक गणना, एक्सोस्केलेटन डिज़ाइन का अधिकतम अनुकूलन और इसकी ऊर्जा खपत का मापन।