rumah · Pada sebuah catatan · Bagaimana cara kerja exoskeleton? Kerangka luar tangan manusia telah dikembangkan di Rusia Kerangka luar tangan yang dikendalikan oleh pikiran telah diciptakan

Bagaimana cara kerja exoskeleton? Kerangka luar tangan manusia telah dikembangkan di Rusia Kerangka luar tangan yang dikendalikan oleh pikiran telah diciptakan

Perusahaan Neurobotics dari Zelenograd telah mengembangkan dan meluncurkan exoskeleton (prostesis eksternal) untuk tangan manusia. Perusahaan memasuki pasar robotika dengan produknya sendiri dua tahun lalu. Dan selama periode ini, ia tidak hanya menciptakan stimulator tangan, tetapi juga produk unik lainnya, termasuk tangan bioprostetik dan robot antropomorfik.

Sebuah exoskeleton telah diciptakan di Rusia yang dapat dikendalikan oleh kekuatan pikiran.Bingkai: Youtube/Neurobotics

Terapi robot di Zelenograd

Perangkat yang dibuat khusus Akademi Rusia Sains, dijual seharga setengah juta rubel. Sampel pertama telah dibeli oleh Institut Pendidikan Tinggi aktivitas saraf dan neurofisiologi (IVND) RAS. Hal ini dimaksudkan untuk menggantikan perawatan obat untuk beberapa pasien lumpuh dan lumpuh sebagian—yang kelumpuhannya disebabkan oleh kerusakan otak.

“Karena kerusakan pada korteks serebral, seseorang kehilangan kendali atas pergerakan anggota tubuhnya,” jelas pendiri dan pimpinan perusahaan Neurobotics, seorang ahli biofisika. Vladimir Konyshev. – Untuk mendapatkan kembali kendali tersebut, biasanya diobati dengan pil. “Siapapun yang beruntung, setelah terapi tersebut setidaknya mulai berjalan dan menggerakkan lengannya.”

Hal ini memungkinkan untuk menyembuhkan pasien tersebut lebih cepat dan efektif arah modern kedokteran, yang disebut "roboterapi". Kerangka luar tangan hanyalah sebuah “robot terapi”. Ini terdiri dari dua bagian – kursi dengan ensefalograf dan “sarung tangan” kerangka luar. Ensefalograf membaca dan mengirimkan perintah dari otak, dan “sarung tangan” mulai menekan dan melepaskan serta membuat gerakan yang merangsang anggota tubuh. Ini sudah diuji pada manusia.

“Selama pengujian, hasil fenomenal dicatat,” kata Konyshev. “Mitra kami dari IVND secara khusus menyarankan untuk menguji perangkat tersebut pada pasien yang paling kritis. Dan sekarang seorang pria yang mengalami cedera otak traumatis parah dan benar-benar kehilangan kemampuan untuk menggerakkan sisi kiri tubuhnya, untuk pertama kalinya dalam delapan tahun, dengan bantuan perangkat kami, mulai menggerakkan lengan kirinya!”

Jalan panjang menuju robotika

...Vladimir Konyshev selalu ingin membuat robot, terlebih lagi, semirip mungkin dengan manusia. Inilah mengapa saya pertama belajar biofisika dan neurofisiologi, kemudian pemrograman. Setelah runtuhnya Uni, ia bekerja sebagai programmer di Jepang, kemudian di Amerika. “Saya tidak ingin membuat robot di sana karena dua alasan,” kata pendiri Neurobotics. – Tentu saja ada alasan ekonomi – di negara maju biayanya terlalu tinggi, sehingga mitra di Barat masih tidak percaya bahwa perusahaan kecil bisa menangani robot. Namun yang utama adalah pertimbangan patriotik. Bagaimanapun, robotika apa pun memiliki komponen militer. Misalnya proyek Big Dog, robot berkaki empat yang diciptakan oleh Boston Dynamics untuk membawa peralatan dan membantu tentara di area di mana kendaraan konvensional tidak dapat bergerak. Saya tidak akan bisa bekerja untuk musuh potensial negara kita.”

Vladimir bekerja di luar negeri selama 11 tahun, dan kemudian datang untuk mendirikan bisnisnya sendiri di Rusia. Namun uang yang ada hanya cukup untuk menyewa dan merenovasi kantor. Kemudian ia mulai menjual peralatan ilmiah buatan Barat, serta membuat instrumen untuk menguji obat farmakologis pada hewan – tikus dan mencit. Ketika keuntungan besar muncul, dimungkinkan untuk mulai membuat instrumen dan merancang robot.

Konyshev mulai mencari insinyur dan pemrogram yang berspesialisasi dalam robotika. Dia menemukan keduanya di dalam tembok Negara Moskow Universitas Teknik mereka. Bauman. Spesialis yang dibutuhkan perusahaan, dengan pendidikan kedokteran dan biologi, insinyur bioteknologi ditemukan di Zelenograd (di Institut Moskow teknologi elektronik) dan Yaroslavl Universitas Negeri. Dan pada tahun 2011, bisnis teknologi tinggi baru perusahaan ini diluncurkan.

Kami memulai dengan merakit perangkat unik dari kombinasi komponen kami sendiri dan komponen Barat. Permintaan untuk peralatan seperti itu terus berdatangan lembaga ilmiah negara, lembaga penegak hukum, serta perusahaan swasta yang mengkhususkan diri di bidang psikofisiologi jarak jauh, ergonomi teknik, dan bi-kontrol.

Perusahaan terus berhasil mengembangkan bidang pekerjaan ini. “Kami menggabungkan ensefalograf ini dengan perangkat lain - perangkat untuk melacak arah pandangan, yang diproduksi oleh mitra kami di Jerman,” pimpinan perusahaan menunjukkan perangkat tersebut. – Ahli saraf telah lama memahami bahwa biopotensi otak Anda bergantung pada apa yang Anda lihat. Pelacak mata ini terhubung ke komputer mana pun melalui USB. Saat Anda berhadapan dengannya, dia mengikuti pandangan Anda. Tidak ada orang lain yang membuat perangkat seperti itu di Rusia.”

Beberapa spesialis perusahaan sedang berupaya menciptakan monitor nirkabel untuk para atlet, “yang dengannya mereka dapat berlari dan mengirimkan data ke komputer atau merekamnya.” Konyshev menginvestasikan sebagian besar keuntungannya dalam pengembangan baru perusahaan.

Berbicara kepala dokter Konyshev

Selain penelitian komersial dan kompleks medis, ini termasuk peningkatan robot antropomorfik “Alice Zelenogradova” (2012) dan “Alex Bavarian” (2013). Secara lahiriah, "Alice" terlihat seperti kerabat Vladimir, dan "Alex" terlihat seperti rekan Jermannya. Kepala silikon yang berbicara dengan rambut "alami" dapat bereaksi terhadap ekspresi wajah dan perilaku lawan bicaranya - mereka memiliki kamera di mata dan mikrofon di telinga.

“Alice” kami dapat menjawab pertanyaan, kepala “Neurorobotics” berbicara tentang robot dengan intonasi yang sama dengan yang dia bicarakan. orang yang dicintai. – Tentu saja, hanya untuk pertanyaan-pertanyaan itu, yang jawabannya disertakan dalam programnya, tetapi dalam beberapa bahasa. Dan orang-orang berupaya membuat perilaku tersebut menjadi lebih kompleks. "Alice" menjadi semakin sempurna. Bersama "Alex Bavarian" mereka kini bersiap tampil di teater robot. Jelas bahwa ini adalah pertunjukan, tetapi pertunjukan yang sepenuhnya otomatis. "Alice" awalnya beroda - sekarang kami mendaur ulang bagian bawah untuk membuatnya lebih kompak dan mobile. Kami akan melatih kaki kami."

“Alice” dan “Alex” belum memiliki kaki atau tangan. Namun pengerjaan pada anggota tubuh robotlah yang melahirkan eksoskeleton tangan dan lengan pneumatik.

Perkembangan baru

“Ada tabung karet di dalam rangkaian jaring,” Konyshev menjelaskan prinsip pengoperasian otot pneumatik yang digunakan dalam pneumoprostesis dan rangka luar perusahaan. - Saat kita menyuplai udara ke sana, otot pneumatik berkontraksi sebesar 25 persen atau lebih, tergantung jalinannya. Oleh karena itu, ketika udara disuplai, jari-jari ditekuk. Semuanya di sini dibuat oleh spesialis kami - otot pneumatik, jari, rangka pneumatik, dan elektronik kontrol. Kami hanya membeli katup pneumatik dan kompresor.”

Selama pengerjaan, ternyata dengan mengambil elektromiogram dari sisa otot (otot tunggul), pergerakan jari-jari dapat diprogram. Artinya, menempel pada tunggul lengan mekanis, seseorang akan mampu mengontrol pergerakan jari-jarinya. Tes tangan elektromekanis juga berhasil - penguji Sergei Burlakov dari Taganrog, seorang atlet terkenal yang lengan dan kakinya diamputasi, mampu menggerakkan jari-jarinya. “Benar, masih banyak yang harus dilakukan di sana,” kata Vladimir. – Penerima tunggul dengan bio-amplifier internal, sistem penggerak pneumatik mini. Kami sedang mengerjakan ini. Prostetik adalah pasar yang besar dan tentu saja membutuhkan investasi yang serius. Lagi pula, untuk membuat produksi serial bioprostesis, Anda membutuhkan 150-200 juta rubel.”

Namun Konyshev segera mengatakan bahwa dia tidak akan mengambil uang “dari sembarang orang” dan “dalam kondisi apa pun.” Laba perusahaan sekarang rata-rata 20 juta rubel, omzetnya lebih dari 80 juta. Setiap tahun sedikit lebih dari 16 juta rubel diinvestasikan dalam “pembangunan.” “Dengan pembiayaan mandiri, kita bisa berbuat lebih banyak.” Meskipun ada redistribusi kekuatan dan sumber daya untuk pengembangan robotika, perusahaan belum menutup bidang keuangannya: perusahaan terus menguji obat-obatan pada hewan, serta memprogram dan mengembangkan perangkat yang dibuat khusus.

“Kami pasti akan membuat lengan dan kaki untuk robot-robot itu,” janji pemilik perusahaan saat berangkat. – Dan di akhir tahun kita akan kedatangan sesuatu yang mirip dengan Anjing Besar yang terkenal itu. Ini akan menjadi prototipe robot “Lynx” - “lynx” mekanis yang berlari dan melompat. Saya berharap perkembangan kita dapat menarik perhatian pihak berwenang, karena dari segi karakteristiknya, “lynx” kita akan lebih baik daripada “anjing” Amerika.

Vladimir Konyshev, ahli biofisika, lulusInstitut Medis Negeri Moskow ke-2(sekarang Universitas Kedokteran Negeri Rusia) dinamai menurut namanya. N.I.Pirogova, 49 tahun.

Investasi - lebih dari 30 juta rubel

Profitabilitas – 50%

Payback period untuk proyek ini adalah sekitar 3 tahun. Perusahaan berencana memperoleh keuntungan dari pembuatan dan penjualan robot pada awal tahun 2016.

Ambisi: “Menciptakan kecerdasan buatan.”

Saya ingat menonton “Avatar” dan benar-benar terpana dengan kerangka luar yang ditampilkan di sana. Sejak saat itu, menurut saya masa depan terletak pada perangkat keras pintar ini. Saya juga sangat ingin menerapkan tangan kecil saya yang salah arah pada topik ini. Selain itu, menurut lembaga analisis ABI Research, pasar global untuk exoskeleton akan mencapai $1,8 miliar pada tahun 2025. Pada tahap ini, bukan sebagai teknisi, insinyur, arsitek, atau pemrogram, saya agak bingung. Saya sedang memikirkan bagaimana mendekati topik ini. Saya akan senang jika orang-orang yang berpotensi tertarik untuk berpartisipasi dalam proyek semacam itu akan disebutkan di komentar artikel tersebut.
Saat ini ada empat perusahaan utama yang beroperasi di pasar exoskeleton: American Indego, Israel ReWalk, Japanese Hybrid Assistive Limb, dan Ekso Bionics. biaya rata-rata produk mereka berkisar antara 75 hingga 120 ribu euro. Di Rusia, masyarakat juga tidak bisa duduk diam tanpa melakukan apa pun. Misalnya, perusahaan Exoathlete secara aktif mengerjakan exoskeleton medis.

Exoskeleton pertama dikembangkan bersama oleh General Electric dan militer Amerika Serikat pada tahun 60an, dan disebut Hardiman. Ia mampu mengangkat beban 110 kg dengan daya angkat 4,5 kg. Namun, hal itu tidak praktis karena bobotnya yang signifikan yaitu 680 kg. Proyek ini tidak berhasil. Setiap upaya untuk menggunakan kerangka luar secara penuh mengakibatkan gerakan intens yang tidak terkendali, sehingga tidak pernah diuji sepenuhnya dengan orang di dalamnya. Penelitian lebih lanjut berfokus pada satu lengan. Meskipun dia seharusnya mengangkat 340 kg, beratnya adalah 750 kg, dua kali lipat gaya angkatnya. Tanpa menyatukan semua komponen untuk bekerja penggunaan praktis Proyek Hardiman terbatas.


Selanjutnya akan ada cerita singkat tentang exoskeleton modern, yang entah bagaimana telah mencapai tingkat implementasi komersial.

1. Berjalan mandiri. Tidak memerlukan kruk atau alat stabilisasi lainnya, sambil membiarkan tangan Anda bebas.
4. Kerangka luar untuk kaki memungkinkan Anda untuk: berdiri/duduk, berbalik, berjalan mundur, berdiri dengan satu kaki, menaiki tangga, berjalan di berbagai permukaan, bahkan permukaan miring.
5. Perangkat ini sangat mudah dikendalikan - semua fungsi diaktifkan menggunakan joystick.
6. Perangkat dapat digunakan sepanjang hari berkat baterai berkapasitas tinggi yang dapat dilepas.
7. Dengan bobot REX yang ringan hanya 38 kilogram, mampu menopang pengguna dengan berat hingga 100 kilogram dan tinggi 1,42 hingga 1,93 meter.
8. Sistem yang nyaman fiksasi tidak menimbulkan ketidaknyamanan meskipun Anda memakainya sepanjang hari.
9. Selain itu, saat pengguna tidak bergerak, melainkan hanya berdiri, REX tidak membuang-buang daya baterai.
10. Akses menuju gedung tanpa landai, berkat kemampuan berjalan menaiki tangga tanpa bantuan dari luar.

HAL

HAL ( Anggota Badan Bantu Hibrid) – adalah kerangka luar robot dengan anggota tubuh bagian atas. Pada saat ini dua prototipe telah dikembangkan - HAL 3 (pemulihan fungsi motorik kaki) dan HAL 5 (pemulihan fungsi lengan, tungkai dan batang tubuh). Dengan HAL 5, operator mampu mengangkat dan membawa benda hingga lima kali lipat beban maksimum dalam kondisi normal.

Harga di Rusia: mereka menjanjikan 243.600 rubel. Informasi tersebut tidak dapat dikonfirmasi.

Fitur dan spesifikasi:

1. Berat perangkat 12 kg.
3. Perangkat dapat bekerja dari 60 hingga 90 menit tanpa mengisi ulang.
4. Exoskeleton secara aktif digunakan dalam rehabilitasi pasien dengan patologi fungsi motorik anggota tubuh bagian bawah karena gangguan pada sistem saraf pusat atau akibat penyakit neuromuskular.

Berjalan kembali

Rewalk adalah kerangka luar yang memungkinkan penderita lumpuh untuk berjalan. Seperti exoskeleton atau pakaian bioelektronik, perangkat ReWalk menggunakan sensor khusus untuk mendeteksi penyimpangan keseimbangan seseorang dan kemudian mengubahnya menjadi impuls yang menormalkan gerakannya, memungkinkan orang tersebut berjalan atau berdiri. ReWalk sudah tersedia di Eropa dan saat ini disetujui FDA di Amerika Serikat.

Harga di Rusia: dari 3,4 juta rubel (sesuai pesanan).

Fitur dan spesifikasi:

1. Berat perangkat 25 kg.
2. Kerangka luar dapat menopang beban hingga 80 kg.
3. Perangkat dapat bekerja hingga 180 menit tanpa mengisi ulang.
4. Waktu pengisian baterai 5-8 jam
5. Eksoskeleton secara aktif digunakan dalam rehabilitasi pasien dengan patologi fungsi motorik ekstremitas bawah akibat gangguan pada sistem saraf pusat atau akibat penyakit neuromuskular.

Exo bionik

Ekso GT adalah proyek exoskeleton lain yang membantu orang dengan penyakit serius sistem muskuloskeletal, mendapatkan kembali kemampuan untuk bergerak.

Harga di Rusia: dari 7,5 juta rubel (sesuai pesanan).

Fitur dan spesifikasi:

1. Berat perangkat 21,4 kg.
2. Kerangka luar dapat menopang beban hingga 100 kg.
3. Lebar pinggul maksimum: 42cm;
4. Berat baterai: 1,4 kg;
5. Dimensi (TxLxT): 0,5 x 1,6 x 0,4 m.
6. Eksoskeleton secara aktif digunakan dalam rehabilitasi pasien dengan patologi fungsi motorik ekstremitas bawah akibat gangguan pada sistem saraf pusat atau akibat penyakit neuromuskular.

DM

DM ( Mesin impian) – kerangka luar otomatis hidraulik dengan sistem kontrol suara.

Harga di Rusia: 700.000 rubel.

Fitur dan spesifikasi:

1. Berat perangkat 21 kg.
2. Kerangka luar harus menopang berat pengguna hingga 100 kg.
3. Cakupan penerapannya bisa jauh lebih luas daripada rehabilitasi pasien dengan patologi fungsi motorik ekstremitas bawah akibat gangguan sistem saraf pusat atau akibat penyakit neuromuskular. Ini bisa berupa industri, konstruksi, bisnis pertunjukan, dan industri fashion.

Masalah untuk diskusi:

1. Apa itu komposisi optimal tim proyek?
2. Berapa biaya proyek pada tahap awal?
3. Apa saja kendalanya?
4. Bagaimana Anda melihatnya waktu optimal implementasi proyek dari ide hingga peluncuran komersial?
5. Apakah proyek seperti ini layak dimulai sekarang dan mengapa?
6. Bagaimana seharusnya geografi dan perluasan pasar?
7. Apakah Anda secara pribadi siap untuk mengambil bagian dalam proyek tersebut dan jika ya, dalam kapasitas apa?

ZY Saya akan berterima kasih atas diskusi konstruktif, pendapat, argumen dan argumen yang mendukung dan menentang dalam komentar. Saya yakin bukan hanya saya saja yang memikirkan hal ini. Sementara itu, saya yakin exoskeleton adalah iPhone baru dalam budaya populer dunia dalam sepuluh tahun ke depan.

Exoskeleton membantu orang lumpuh berjalan, mempermudah kerja keras, melindungi prajurit di medan perang, dan memberi kita kekuatan super.

1. Pemuat Daya Tautan Aktif

Dinamakan berdasarkan exoskeleton terkenal dari film Aliens, Activelink Power Loader dirancang untuk meringankan beban berat kerja manual pemiliknya, tanpa memandang usia, jenis kelamin, dan bentuk tubuhnya, dan bertujuan untuk “menciptakan masyarakat tanpa batasan” menurut siaran pers Activelink, perusahaan cabang produsen elektronik terkenal asal Jepang, Panasonic.

2. HAL


HAL (Hybrid Assistive Limb) adalah exoskeleton mekanis asal Jepang yang dikembangkan oleh Cyberdine Inc. (ya, sama seperti orang-orang yang memulai semuanya di Terminator), dibuat sebagai prototipe pada tahun 1997, dan sekarang digunakan di rumah sakit Jepang untuk membantu pasien yang sakit parah dalam aktivitas sehari-hari mereka. Diketahui juga bahwa HAL digunakan oleh pekerja konstruksi Jepang dan bahkan penyelamat selama likuidasi kecelakaan Fukushima-1 pada tahun 2011.

3. Ekso Bionik


14. Proyek “Berjalan Lagi”

Piala Dunia FIFA 2014 di Brazil dibuka oleh Juliano Pinto yang mengalami lumpuh dari pinggang ke bawah dan diberi hak untuk menendang bola Piala Dunia terlebih dahulu. Hal ini dimungkinkan berkat kerangka luar yang terhubung langsung ke otaknya, yang dikembangkan oleh Duke University. Acara ini merupakan bagian dari proyek Walk Again, yang dibuat oleh tim beranggotakan 150 orang yang dipimpin oleh ahli saraf ternama dan tokoh terkemuka di bidang antarmuka mesin otak, Dr. Juliano Pinto hanya berpikir bahwa dia ingin menendang bola, kerangka luarnya mencatat aktivitas otak dan mengaktifkan mekanisme yang diperlukan untuk pergerakan.


Sains membawa perkembangan teknologi ke arah yang mendasar tingkat baru. Saat ini jumlahnya semakin banyak proyek yang menarik, yang memungkinkan Anda mengontrol peralatan menggunakan kekuatan pikiran. Sejauh ini, sebagian besar perkembangan tersebut bersifat medis, namun masing-masing memiliki potensi komersial yang sangat besar. Salah satunya ditunjukkan oleh sekelompok ilmuwan Swiss baru-baru ini.


Siapa yang tidak ingin memindahkan benda hanya dengan menggunakan kekuatan pikirannya? Para ilmuwan dari École Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL) telah mengambil langkah lain menuju pengembangan teknologi tersebut. Mereka mengembangkan kerangka luar yang ringan untuk tangan manusia, yang di masa depan dapat memberikan bantuan yang signifikan kepada manusia kecacatan. Keunikan perkembangannya terletak pada exoskeleton yang dikendalikan menggunakan impuls otak.


Perkembangan Swiss terdiri dari beberapa komponen penting: helm EEG lembut dengan elektroda, unit kontrol dengan monitor dan lima kabel tendon logam terhubung yang membentang di sepanjang lengan manusia dan dipasang ke di luar tangan, biarkan telapak tangan bebas. Helm diperlukan untuk merekam impuls otak. Unit kontrol dipasang di dada pasien.


Hanya perlu beberapa menit untuk menghubungkan seluruh sistem ini ke seseorang. Masih sulit untuk melakukan ini tanpa bantuan dari luar, namun perangkat ini secara kualitatif sudah berbeda dari analognya. Di samping itu, pengembangan baru Ia mampu menonjol dari perangkat sejenis lainnya juga karena bobotnya yang sangat ringan. Exoskeleton mendukung beberapa bentuk kontrol; dapat dikontrol menggunakan gerakan mata, perintah suara, dan bahkan smartphone.

Saat ini, produk baru tersebut telah diuji coba pada pasien yang sebelumnya pernah mengalami cedera serius. sumsum tulang belakang atau pernah terkena stroke. Para pencipta berharap pengembangannya dapat membantu masyarakat dalam proses rehabilitasi, terutama dalam melakukan pekerjaan rumah tangga biasa.

Melanjutkan topik hari ini.

Eksoskeleton adalah kerangka eksternal yang memungkinkan seseorang melakukan tindakan yang benar-benar fantastis: angkat beban, terbang, berlari dengan kecepatan tinggi, melakukan lompatan besar, dll. Dan jika menurutmu hanya karakter utama yang memiliki perangkat seperti itu" Manusia Besi" atau "Avatar", maka Anda salah besar. Mereka telah tersedia untuk umat manusia sejak tahun 60-an abad terakhir; terlebih lagi, Anda dapat mempelajari cara merakit kerangka luar dengan tangan Anda sendiri! Namun, hal pertama yang pertama.

Kerangka luar: pengantar

Saat ini Anda dapat dengan mudah membeli exoskeleton sendiri - produk serupa diproduksi oleh Ekso Bionics dan Hybrid Assistive Limb (Jepang), Indego (AS), ReWalk (Israel). Tapi hanya jika Anda memiliki tambahan 75-120 ribu euro. Di Rusia, saat ini hanya eksoskeleton medis yang diproduksi. Mereka dirancang dan diproduksi oleh perusahaan Exoatlet.

Para ilmuwan dari perusahaan General Electric dan Militer Amerika Serikat membuat kerangka luar pertama dengan tangan mereka sendiri pada tahun enam puluhan abad yang lalu. Namanya Hardiman dan mampu dengan leluasa mengangkat beban maksimal 110 kg ke udara. Orang yang memakai perangkat ini mengalami beban dalam prosesnya, seolah-olah mengangkat 4,5 kg! Hanya Hardiman sendiri yang bobotnya semuanya 680 kg. Itu sebabnya dia tidak banyak diminati.

Semua exoskeleton dibagi menjadi tiga jenis:

    sepenuhnya robot;

  • untuk kaki.

Pakaian robot modern memiliki berat 5 hingga 30 kg atau lebih. Mereka bisa aktif atau pasif (hanya bekerja atas perintah operator). Menurut tujuannya, exoskeleton dibagi menjadi militer, medis, industri, dan luar angkasa. Mari kita lihat yang paling luar biasa dari mereka.

Kerangka luar paling mengesankan di zaman kita

Tentu saja, tidak mungkin merakit kerangka luar seperti itu dengan tangan Anda sendiri di rumah dalam waktu dekat, tetapi ada baiknya Anda mengenalnya:

  • DM (Mesin impian). Ini adalah kerangka luar hidraulik otomatis yang dikendalikan oleh suara operatornya. Perangkat ini memiliki berat 21 kg dan dapat menopang seseorang dengan berat hingga seratus berat. Selama ini digunakan untuk rehabilitasi pasien yang tidak bisa berjalan akibat penyakit sistem saraf pusat atau penyakit neuromuskular lainnya. perkiraan biaya- 7 juta rubel.
  • ExoGT. Misi exoskeleton ini sama dengan yang sebelumnya - membantu orang dengan patologi fungsi motorik kaki. Ciri-cirinya mirip dengan yang sebelumnya, harganya 7,5 juta rubel.
  • Berjalan kembali. Dihimbau untuk kembali memberikan gerakan kepada para penderita paraplegia. Perangkat ini memiliki berat 25 kg dan dapat bekerja tanpa mengisi ulang selama 3 jam. Exoskeleton ini tersedia di Eropa dan Amerika dengan harga yang setara dengan 3,5 juta rubel.
  • REX. Saat ini perangkat ini dapat dibeli di Rusia seharga 9 juta rubel. Eksoskeleton memberikan orang-orang dengan kelumpuhan kaki tidak hanya berjalan mandiri, tetapi juga kemampuan untuk berdiri/duduk, berbalik, berjalan di bulan, menuruni tangga, dll. REX dikendalikan oleh joystick dan dapat berfungsi tanpa mengisi ulang sepanjang hari.
  • HAL (Anggota Bantu Hibrid). Ada dua versi - untuk lengan dan untuk lengan/kaki/batang tubuh. Penemuan ini memungkinkan operator mengangkat beban 5 kali lebih berat dari batas yang dapat ditanggung seseorang. Hal ini juga digunakan untuk rehabilitasi orang lumpuh. Eksoskeleton ini hanya berbobot 12 kg, dan pengisian dayanya mampu bertahan selama 1,0-1,5 jam.

Cara membuat kerangka luar Anda sendiri: James Hacksmith Hobson

Orang pertama dan sejauh ini satu-satunya yang berhasil membuat kerangka luar di luar laboratorium adalah insinyur Kanada James Hobson. Penemunya telah merakit sebuah alat yang memungkinkannya dengan bebas mengangkat balok kayu seberat 78 kilogram ke udara. Kerangka luarnya beroperasi pada silinder pneumatik, yang disuplai energi oleh kompresor, dan perangkat dikendalikan menggunakan remote control.

Orang Kanada tidak merahasiakan penemuannya. Anda dapat mempelajari cara merakit kerangka luar dengan tangan Anda sendiri dengan mengikuti contohnya di situs web insinyur dan saluran YouTube-nya. Namun, perlu diingat bahwa beban yang diangkat oleh kerangka luar tersebut hanya bertumpu pada tulang belakang operator.

Kerangka luar DIY: diagram kasar

Tidak ada instruksi rinci tentang cara merakit exoskeleton dengan mudah di rumah. Namun, jelas bahwa hal ini memerlukan:

  • kerangka, ditandai dengan kekuatan dan mobilitas;
  • piston hidrolik;
  • ruang tekanan;
  • pompa vakum;
  • Sumber Daya listrik;
  • tabung tahan lama yang tahan terhadap tekanan tinggi;
  • komputer untuk kontrol;
  • sensor;
  • perangkat lunak yang memungkinkan Anda mengirim dan mengubah informasi dari sensor untuk pekerjaan yang diperlukan katup

Bagaimana komposisi ini akan bekerja secara kasar:

  1. Satu pompa harus meningkatkan tekanan dalam sistem, pompa lainnya harus menurunkannya.
  2. Pengoperasian katup bergantung pada tekanan di ruang tekanan, yang kenaikan/penurunannya akan mengontrol sistem.
  3. Susunan sensor (melawan pergerakan anggota badan): enam lengan, empat punggung, tiga kaki, dua kaki (total lebih dari 30).
  4. Perangkat lunak komputer harus menghilangkan tekanan pada sensor.
  5. Sinyal sensor perlu dibagi menjadi sinyal bersyarat (informasi darinya berguna jika sensor tanpa syarat tidak “berbicara” tentang tekanan yang dialaminya) dan tidak bersyarat. Persyaratan/ketidakkondisian elemen-elemen ini dapat ditentukan, misalnya, dengan akselerometer.
  6. Tangan exoskeleton memiliki tiga jari, terpisah dari pergelangan tangan operator, untuk mencegah cedera dan memberikan kekuatan tambahan.
  7. Sumber daya dipilih setelah perakitan dan uji coba kerangka luar.

Selama ini baru di bidang rehabilitasi saja sudah mulai masuk ke dalam kehidupan kita. Banyak penemu yang mampu membuat alat semacam itu di luar laboratorium. Sangat mungkin bahwa dalam waktu dekat setiap anak sekolah akan dapat merakit kerangka luar Stalker dengan tangannya sendiri. Sistem seperti ini sudah bisa diprediksi di masa depan.