Повідомлень у темі: 9

[Гарри]

Идея создания устройства, позволяющего в несколько раз увеличить мускульную силу человека, существует уже несколько десятков лет. За это время было представлено множество вариантов экзоскелетов, некоторые из которых были забракованы.

Добавлено (07.10.2010, 16:27)
---------------------------------------------

Впервые требования к экзоскелету для Армии США были сформулированы в 1963 году. Он должен был обеспечивать защиту бойцов, одновременно увеличивая их мускульную силу и уменьшая утомляемость. Работы в рамках проекта тогда вела американская компания General Electric, которая представила первый готовый продукт в конце 1960-х годов. Экзоскелет получил название Hardiman. Благодаря ему, по расчетам инженеров, человек мог бы поднять предмет массой 110 килограммов, прилагая усилия, необходимые для перемещения груза массой 4,5 килограмма.
Hardiman весил 680 килограммов, был неудобен в использовании и отличался замедленной реакцией на действия оператора. Кроме того, одновременное использование частей экзоскелета для верхних и нижних конечностей по необъяснимой причине приводило к неконтролируемому движению конструкции, что могло представлять потенциальную опасность для человека. Из-за этого испытания костюма, одетого на человека, так и не были проведены. Проект получил лишь частичное продолжение - General Electric занялась разработкой механической руки.
Готовый вариант руки, которая могла быть интегрирована в экзоскелет, был представлен в начале 1970-х годов. При помощи нее человек получал возможность с минимальными усилиями поднимать грузы массой до 340 килограммов. Основным недостатком руки была ее масса - почти 750 килограммов. Учитывая, что для экзоскелета нужны два подобных приспособления, да еще и комплект ног в придачу, все устройство могло весить под три тонны, что совершенно не удовлетворяло военных. Проект был закрыт, а новые разработки с тех пор не появлялись почти четверть века.
Свое продолжение идея механизированного солдата получила в начале 2000-х годов, когда Управление перспективных разработок (DARPA) министерства обороны США обнародовало семилетнюю программу создания экзоскелетов. Общий объем финансирования программы составил 75 миллионов долларов, часть из которых получил консорциум Raytheon и Sarcos. Вскоре компании показали военным прототип относительно легкого устройства, использующего систему связи человека с электронно-механической частью экзоскелета, которая обеспечивала практически полную синхронизацию движений оператора и механического каркаса.

[Гарри]

XOS

Полноценный прототип экзоскелета, получившего название XOS, компании Sarcos и Raytheon представили в 2008 году. Он представлял собой металлическую конструкцию с множеством компактных приводов движения, датчиков мускульной активности и гидравлических клапанов. Конструкция обеспечивала силовую поддержку верхних и нижних конечностей оператора, позволяя без усилий поднимать значительный вес. На спине оператора располагался компьютер, который координировал движения экзоскелета в соответствии с движениями человека. При этом уже все движения осуществлялись синхронно.
Существенными недостатками устройства были высокое энергопотребление и, как следствие, отсутствие автономности, а также ограниченность оператора в движениях.

XOS 2

В конце сентября этого года Raytheon показала прототип экзоскелета XOS 2 второго поколения. В отличие от предыдущей версии под названием Sarcos, экзоскелет второго поколения XOS2 построен как комплекс силовых элементов, датчиков, приводов, контроллеров и рассчитан на более мощное давление гидравлики (204 атмосферы). XOS 2 надежнее, легче, мощнее и быстрее и при этом потребляет на 50% меньше энергии.
В качестве источника энергии используется небольшой двигатель внутреннего сгорания, который заряжает батареи и создает давление в гидравлической системе.
XOS 2 прежде всего предназначен для вспомогательной тяжелой физической работы, например погрузки боеприпасов, демонтажа и монтажа тяжелых агрегатов, инженерных работ и т.д. Весит он около 70 килограммов и позволяет оператору поднимать грузы массой до 91 килограмма без приложения каких-либо усилий. Без вспомогательных механизмов такая работа, в конце концов, приводит к травмам опорно-двигательного аппарата и трудноизлечимым болезням. Кроме того, XOS 2 позволяет передвигаться со скоростью около 6 км/ч с минимумом нагрузки на мышцы и кости человека. Помимо использования экзоскелета XOS-2 в военной области, одним из самых очевидных его гражданских применений станет использование в строительстве. По утверждению представителей компании Raytheon один рабочий, использующий возможности экзоскелета XOS-2 может сделать работу по переноске тяжестей и монтажу конструкций, эквивалентную работе, которую может выполнить группа из 3-4 рабочих.
Серийное производство нового военного "механизированного обмундирования" может быть развернуто уже через пять лет – после суровых всесторонних испытаний, традиционных для военной техники.
Экзоскелеты серии XOS пока разрабатываются с прицелом на военных, занятых транспортировкой различных грузов, а также техников ВВС, оснащающих самолеты вооружением перед вылетом. В полевых условиях использование экзоскелета позволит отказаться от различных погрузочных и транспортировочных машин или домкратов - все тяжести будет переносить оператор костюма. В перспективе планируется создать и боевой экзоскелет, обеспечивающий высокую защиту бойцов и снижающий их утомляемость. Правда, до этого еще далеко. Ведь инженерам придется подумать над значительным уменьшением габаритов устройства, а также его эргономичностью, от которой в боевых действиях будет зависеть жизнь бойца.
Пока же Raytheon и Sarcos занимаются созданием третьего поколения экзоскелетов XOS 3, в которых уже будет реализована автономность, а энергопотребление будет составлять всего 20 процентов от аналогичного показателя XOS 1. Кроме того, новый экзоскелет станет более маневренным и подвижным. Тем не менее, вместе с автономностью инженерам придется решать другую задачу - емкости источника энергии для экзоскелета. Ведь, согласитесь, будет неприятно, если у такого аппарата батарейка "сядет" в момент оснащения самолета перед срочным боевым вылетом.

HULC

Пока одни компании создают полноценный вариант экзоскелета, другие решили сосредоточиться на создании отдельных его частей. В частности, с 2004 года Калифорнийский университет ведет создание "роботизированных ног", или "экзоскелета нижних конечностей" HULС. Финансирование ведет DARPA. Существующий сегодня прототип устройства весит около 45 килограммов и оснащен примерно 40 гидравлическими механизмами и сенсорами. Механические ноги соединены жесткими креплениями с ботинками и фиксируются в коленях и бедрах специальными ремнями.
Предполагается, что HULC позволит солдатам переносить значительные по весу грузы. В ходе первых испытаний доброволец носил рюкзак массой около 30 килограммов, не ощущая практически никакой тяжести. При этом конструкция HULC позволяет оператору бегать, прыгать, ходить пригнувшись или даже ползти. Работу аппарата на протяжении 72 часов обеспечивают четыре литий-ионных аккумуляторных батареи. Последний прототип устройства оснащен системой быстрого сброса, которая позволяет в случае необходимости скинуть "робоноги" за 30 секунд.

Боец-21

В конце октября 2009 года начальник отдела Третьего центрального НИИ Минобороны РФ Владимир Бойко сообщил о том, что для российской армии к 2015 г. будет разработан комплект боевой экипировки второго поколения «Боец-21», который будет на 14 кг легче комплекта первого поколения.
Масса комплекта для военнослужащего, в частности это касается сухопутных войск, воздушно-десантных войск и морской пехоты ВМФ, составит 22 кг.
Бойко отметил, что в комплекте будут использоваться экзоскелетные конструкции, которые облегчат военнослужащим движение. Комплект экипировки второго поколения будет включать системы поражения, защиты, управления, жизне- и энергообеспечения. Также в Минобороны разрабатываются средства индивидуальной бронезащиты с использованием нанотехнологий.
Объем финансирования работ по созданию комплекта «Боец-21» в России составляет около $35 млн. В то же время в США на создание аналогичного комплекта будет направлено $1,5 млрд.

HAL

Между тем, идея экзоскелета получила широкое распространение и за пределами "оборонки". Например, японская компания Cyberdyne занимается созданием экзоскелета HAL, разные версии которого предназначены для спасательных служб и инвалидов. Этот аппарат позволяет человеку поднимать груз, масса которого в пять раз больше обычного, что важно для спасателей, работающих на завалах. Людям же с ограниченной подвижностью HAL 5 позволит преодолеть двигательные ограничения. Созданием "робоног" для инвалидов занимается и японская Honda.

Прикріплені файли

•  8787076.jpg   21,78К   завантажень 0
  
•  s9100518.jpg   29,94К   завантажень 0
  
•  s5733692.jpg   29,94К   завантажень 0
  

[Dimon02022]

EXO-Wing.

А вот это очень интересная разработка. Этот экзокостюм не дает человеку сил или выносливости, зато он позволяет летать. EXO-Wing от Atair выполнен из качественных композитных материалов и настолько легок, что почти не чувствуется за спиной! Вместе с тем, конструкция крыльев необычайно прочна, а пара микротурбин вкупе с крыльями позволяют человеку планировать в воздухе на несколько километров.

[©ерый_Ана®XiSt]

Японский экзоскелет для фермеров:

В полку «силовых костюмов» прибыло. Но если раньше создатели подобных машин больше говорили о военном применении своих разработок, то теперь экзоскелет помогает человеку в совсем ином труде, ведь новинка рождена в Токийском университете сельского хозяйства и технологии (Tokyo University of Agriculture and Technology).

В этом робототехническом костюме работают восемь электромоторов и шестнадцать датчиков. Весит он 35 килограммов, но во включённом состоянии не только помогает «носить себя», но и поднимать большие тяжести, которые для владельца экзоскелета покажутся десятикилограммовыми.

Костюм фиксирует движения мышц рук и ног и усиливает их. Это должно понравиться в первую очередь пожилым людям, которым уже трудно ухаживать за грядками-огородами.

С новым же устройством вытаскивание из земли крупного редиса, к примеру, должно превратиться в развлечение. Что и было продемонстрировано на днях во время презентации новинки.

Студент Гохеи Ямамото (Gohei Yamamoto) демонстрирует фермерский экзоскелет в действии (фотографии AFP).

В течение двух-четырёх лет разработчики намерены снизить вес экзоскелета вдвое и вывести его на рынок по цене $4,5-11 тысяч.

В стареющем японском обществе, где постоянно сокращается число работников, данная машина придётся как нельзя кстати. Разве что цена должна быть ещё более привлекательной, чтобы костюм этот смог претендовать на роль массового вспомогательного средства.

Тем не менее «робототехника обладает большим потенциалом в сельскохозяйственной отрасли, где люди вынуждены нести тяжёлое бремя», — уверен главный разработчик системы профессор Сигеки Тояма (Shigeki Toyama).

[garwas]

Американцы построили экзоскелет-трактор с гигантскими руками

Создатели машины считают, что она пригодится на стройках, или при разборе завалов после стихийных бедствий, или, к примеру, при перегрузке массивных и опасных предметов .
Новый электрогидравлический механизм аккуратно воспроизводит все движения рук владельца – от плечевого сустава и до кисти. Тем самым человек словно превращается в могучего робота.

Компания Raytheon (вернее, её подразделение Raytheon-Sarcos в Солт-Лейк-Сити) представила журналистам строительно-погрузочного робота, призванного значительно облегчить работу людей в тяжёлых и опасных условиях. По информации KSL.com, новинка точно отражает движения своего оператора, многократно усиливая их и, что важно, заметно увеличивая размах.

Длинные руки робота могут захватывать тяжёлые предметы и играючи манипулировать ими. При этом оператор получает обратную связь, ощущая в ослабленном виде сопротивление предметов. Таким образом, человек не просто даёт машине команды, а чувствует, что происходит в его огромных железных руках.



Робот построен на гусеничном шасси от компании Ditch Witch, специалиста по землеройным машинам.
Идеология применения новинки напоминает таковую у робота-спасателя Enryu, умеющего разбирать завалы или вскрывать покорёженные машины, а также универсального двурукого экскаватора ASTACO с ковшом и манипулятором.

Но в тех японских машинах оператор находится в кабине, а перед ними расположены рукоятки, аналогичные тем, что можно найти в обычном экскаваторе. В американском варианте человек становится на площадку и помещает руки в крепления, считывающие все его движения.



В отличие от обычной строительной техники погрузчик-экзоскелет не требует особого обучения: вы просто перемещаете предметы манипуляторами, словно своими руками.
Новый аппарат фактически развивает линию первого и второго поколения военных экзоскелетов, надеваемых на тело. Такой своего рода железный человек, только не киношный со спецэффектами, а вполне реально работающий — когда-нибудь может найти применение в армии.

Новый экзоскелет нацелен больше на мирные сферы деятельности. Трубы, швеллеры, балки, большие стальные листы – вот его основная нагрузка. Хотя, наверное, от снарядов робот тоже не отказался бы.



В последних тестах был опробован магнитный захват. Но, по идее, его можно заменить на что-нибудь ещё, скажем, клешни.
По словам вице-президента Raytheon-Sarcos Фрейзера Смита (Fraser Smith), руки нового робота можно сделать ещё длиннее. А если обстановка будет угрожающей здоровью человека, например при аварии на АЭС, платформу оператора можно отсоединить от железного грузчика и поставить хоть в пяти километрах. В этом варианте человек следил бы за обстановкой на площадке при помощи камер и микрофонов.

Смит говорит, что с таким устройством на стройках и в инженерных работах люди могли бы действовать по восемь часов без устали. И ещё любопытное замечание американского менеджера: «Новинка открывает много рабочих мест для женщин, которым иначе путь ко многим профессиям был бы закрыт только на основании недостатка силы».

Видео

[garwas]

РОБОТИЗИРОВАННЫЙ ЭКЗОСКЕЛЕТ HULC (US)

Современный солдат берет с собой все большее количество вооружения, систем слежения за врагом и разведки местности, увеличивается количество вычислительных систем, которые информируют бойца о текущей боевой обстановки - расположения своих товарищей, противника и даже мирных жителей. Более того, количество оружия, компьютерных систем и иного обмундирования, которое солдату может пригодиться при выполнении боевого задания, только увеличивается. К сожалению, все оборудование боец просто не в состоянии взять с собой в бой - ведь помимо того, что вес обмундирования ограничен физическими возможностями, с этой нагрузкой солдату приходится еще и вести активные боевые действия.



Современный солдат берет с собой все большее количество вооружения, систем слежения за врагом и разведки местности, увеличивается количество вычислительных систем, которые информируют бойца о текущей боевой обстановки - расположения своих товарищей, противника и даже мирных жителей. Более того, количество оружия, компьютерных систем и иного обмундирования, которое солдату может пригодиться при выполнении боевого задания, только увеличивается. К сожалению, все оборудование боец просто не в состоянии взять с собой в бой - ведь помимо того, что вес обмундирования ограничен физическими возможностями, с этой нагрузкой солдату приходится еще и вести активные боевые действия.
Помочь обычному солдату в его нелегкой службе должны помочь экзоскелеты - внешний "скелет" человека с собственной "мускулатурой", который возьмет на себя нагрузку по переносу тяжестей, значительно повысив человеческие возможности. Оказывается, тот день, когда на вооружение солдат поступят экзоскелеты не так и далек - первые тестирования новейших аппаратов начнутся уже в 2010 году. Как несложно догадаться, первыми опробуют новинки бойцы армии США.



В данном случае речь идет об экзоскелете Human Universal Load Carrier (HULC), разработанного инженером из Калифорнии Рассдоном Энголдом (Russdon Angold) и его коллегами-инженерами из компании Berkeley Bionics. Первоначально компания представляла собой полностью независимую организацию, но вскоре разработками всерьез заинтересовалась Lockheed - один из нескольких крупнейших разработчиков и производителей вооружения в Соединенных Штатах Америки. С этого момента Lockheed и курирует разработку экзоскелета HULC.
Стоит взглянуть, что собой представляет экзоскелет, который вот-вот появится на поле боевых действий. Основой аппарата становятся две "ноги", изготовленные из легкого, но очень прочного титанового сплава. "Мышцами" экзоскелета становится гидравлическая систем, а в качестве источника энергии применяются литий-ионные аккумуляторные батареи. Возможности экзоскелета HULK действительно впечатляют - общий поднимаемый с его помощью человеком вес может достигать 140 кг. Единственное условие - необходимо правильно распределить нагрузку на аппарат. Например, на заднюю раму экзоскелета можно повесить груз весом до 100 кг, дополнительная нагрузку должна размещаться на плечах "Халка".
Важным параметром экзоскелета является время его автономной работы. И здесь аппарат HULK находится на достаточно высоком уровне - заряда аккумуляторных батарей хватит на движение со скоростью 4 километра в час в течение пяти часов. То есть, экзоскелет позволит совершить марш-бросок на расстояние до двадцати километров.
По сообщению компании Lockheed, экзоскелет HULK в данный момент находится на стадии доработки. И основное направление улучшений связано с работой аппарата в экстремальных условиях, но основная масса работ будет завершена к лету 2010 года. После этого можно начинать тестирование экзоскелета в полевых условиях, и в случае успеха, HULK появится на поле боевых действий.

Топливные ячейки продлят автономность экзоскелета до нескольких дней.

Известная участием в создании различных типов вооружений корпорация Lockheed Martin сообщила, что разрабатывать источник питания для роботизированного экзоскелета HULC будет компания Protonex Technology Corporation, перед которой теперь стоит задача обеспечить автономную работу предназначенного для военных устройства на протяжении 72 часов. За основу выбрана технология топливных ячеек, вся система питания будет располагаться на самом экзоскелете и обслуживать помимо него другую технику солдата. Напомним, что сейчас способный "усилить" человека механизм, позволяющий поднять до 140 кг груза, получает питание от литий-ионных батарей. Их заряда хватает на 20 км пути при движении со средней скоростью 4 км/ч – явно недостаточно для длительных военных операций вне городских условий с доступными электросетями.
В пеших миссиях солдаты часто несут электронику, оружие, запасы, батареи и другой груз общей массой более 60 кг. Оборудованный новым перезаряжаемым источником питания HULC избавит от части аккумуляторов и одновременно увеличит "грузоподъёмность" пехоты. Как сообщает Lockheed Martin, у Protonex большой опыт в изготовлении компактных и лёгких систем топливных ячеек для применения в качестве мобильных батарей с мощностью 100-1000 Вт. Её продукты поставляются в военный сектор, на коммерческий и потребительский рынки. Именно такое решение нужно автономному антропоморфическому механизму с электрогидравлическим приводом, которым является HULC. Его микрокомпьютер регистрирует движения пользователя и соответствующим образом управляет частями экзоскелета, а гибкость последнего позволяет приседать, ползти и переносить груз при минимальном напряжении сил человеком.

ЭКЗОСКЕЛЕТ HULK ПОСТУПАЕТ НА ИСПЫТАНИЯ В АФГАНИСТАН

Уже в этом году первый боевой экзоскелет в истории вооруженных сил отправится в зону боевых действий.

На выставке Сил специальных операций в Тампе была представлена полностью готовая к боевому развертыванию версия экзоскелета HULC (Human Universal Load Carrier).



Примечательно, что присутствовавший на презентации руководитель программы HULC Кейт Максвелл не разрешил сделать фотографии нового образца экзоскелета.Так что на всех иллюстрациях изображены более ранние модели.

Первую версию HULC продемонстрировали в начале 2009 года на зимнем симпозиуме Ассоциации армии США. Концепция устройства с тех пор ничуть не изменилась – это антропоморфный гидравлический экзоскелет, предназначенный, прежде всего, для снижения нагрузки на солдата.

По результатам недавней презентации становится ясно, что Lockheed Martin провела существенную работу по улучшению характеристик HULC.

Современный вариант экзоскелета был оснащен поворотной механической "рукой" для подвески оружия, благодаря которой один боец может с легкостью управляться с таким тяжелым вооружением как, например, 12,7-мм пулемет, или же закрепить на ней тяжелый штурмовой бронещит, освободив при этом руки.

Halk позволяет солдату поднимать грузы весом до 70 килограммов и переносить до 90 килограмм по пересеченной местности в течение восьми часов. Причем весь этот груз ложится на титановые кости экзоскелета. Средняя скорость передвижения равна 4,8 км/ч а специальный "спринтерский" режим позволяет совершать короткие броски со скоростью до 18 км/ч.



Источником питания устройства служит литий-ионная батарея, однако в настоящее время Lockheed проводит оценку, разработанной Protonex Technology системы электроснабжения на топливных элементах, рассчитанной на 72 часа непрерывной работы без дозаправки (которую, к слову, можно провести в полевых условиях).



HULC обладает модульной конструкцией, он очень прочен и прост в использовании. Встроенный микрокомпьютер анализирует вес полезной нагрузки и вес пользователя для вычисления необходимого усилия приводов. Уже спустя 90 минут привыкания в экзоскелете можно быстро ходить, бегать, приседать, перепрыгивать через канавы подниматься по крутым склонам и даже ползать.



Экзоскелет крепится к пользователю ремнями на плечах, на поясе, на бедрах и ногах, и регулируется в зависимости от роста от 162см до 188см

Дуг Медкальф работающий в подразделении по развитию бизнеса Lockheed Martin Missiles and Fire Control рассказывает, что HULC был сконструирован копировать движения человека, поэтому устройство понимает его намерения, и то куда он хочет идти. Также он уверяет, что благодаря встроенному микроконтроллеру можно будет передвигаться даже с разряженными аккумуляторами.



HULC можно снять и сложить для транспортироаки за 30 секунд. Компоновка экзоскелета предусматривает ношение груза спереди.

В октябре 2010 года система прошла лабораторные испытания, а в июне 2011 года – тесты на беговой дорожке при воздействии различных климатических факторов, таких как ветер, дождь, температура и влажность в инженерно-исследовательском центре армии США NSRDEC, затем последовала проверка работы HULC в полевых условиях – семинедельные тесты с участием военнослужащих Армии США.

По результатам тестов было принято решение провести окончательную проверку и оценку модернизированных единиц HULC в боевых условиях. До конца года Lockheed Martin отправит партию своей продукции в Афганистан.



Скорее всего, HULC будет использоваться спецназом, который сохранит свое присутствие на афганском театре военных действий и после вывода войск коалиции в 2014 году.

Судя по всему, мы наблюдаем появление пехотных подразделений принципиально нового типа, в теории способных превзойти традиционные подразделения и в защищенности, и в огневой мощи, и в подвижности, и в способности обнаруживать противника – потому что разом отпадут чисто физические ограничения, мешающие оснастить пехотинца "адекватными" средствами защиты, обнаружения и нападения.

Кроме военного назначения, Lockheed Martin также рассматривает возможность адаптации экзоскелета для промышленного и медицинского применения.

Видео

[garwas]

Ученые создали экзоскелет, который обеспечит астронавтов сверхвозможностями.

В ближайшее время такие экзоскелеты будут отправлены на МКС

Разработчик NASA Роджер Ровекамп представил роботизированный экзоскелет X1, который откроет новую страницу в эре космических путешествий.

В скором будущем «Железный человек» Тони Старка может стать реальностью, а высокотехнологичные роботизированные костюмы для астронавтов, которые могут обеспечивать хозяина сверхвозможностями, разработаны уже сегодня, сообщает space.com.

Это не значит, что скоро космонавты станут супергероями: большая часть сверхспособностей Железного человека еще долго будет оставаться научной фантастикой. Однако, как сообщили представители NASA, роботизированный экзоскелет X1, разработанный агентством совместно с партнерами, способен обеспечить защиту и даже несколько сверхчеловеческих возможностей космонавтам, отправляющимся в долгие полеты на астероид или, например, на Марс. Или, в крайнем случае, X1 может послужить «резистивным устройством» для занятий спортом.

Пригодится и дома, и на Марсе

Сначала 57-фунтовый (26-килограммовый) X1 надевается на ноги астронавта, далее специальная проводка закрепляется на спине и плечах. У экзоскелета есть подвижные части в области коленей и бедер, а также вспомогательные части, позволяющие человеку, надевшему костюм, поворачиваться, сгибаться, подниматься по ступенькам и так далее.


Фото с сайта nasa.gov

Согласно информации NASA, в ближайшее время такие экзоскелеты будут отправлены на Международную космическую станцию, чтобы с их помощью астронавты смогли увеличить силу сопротивления в условиях микрогравитации. X1 будет записывать данные на каждой сессии и отправлять их на Землю, где врачи смогут следить за успехами и общим состоянием астронавтов.

Но NASA планирует в ближайшем будущем отправить астронавтов гораздо дальше от родного дома, чем МКС. К 2025 году готовится полет на астероид, а затем, к середине 2030-х годов, планируется полет на Марс. Тогда X1 действительно заблистает в глубоком космосе во всех смыслах.

В начале прошлого месяца представители NASA писали, что костюм «способен обеспечить астронавтов роботизированной «сверхсилой» при работе на поверхности далеких планет»: «Вместе со скафандром Х1 обеспечит дополнительные возможности для проведения исследований на поверхности планет и облегчит передвижение в условиях малой силы тяжести, а благодаря компактности костюма эффективность его работы только увеличится».

По словам представителей NASA, у Х1 есть и другие сферы применения, более бытовые, «земные». Учитывая, что экзоскелет работает как вспомогательное устройство при ходьбе, им могут пользоваться для передвижения инвалиды.

«X1 предназначен для того, чтобы облегчить передвижение по разнообразным поверхностям, в том числе и по лестнице», – сообщают представители NASA, добавляя при этом, что предварительные испытания в этой области уже проводятся.


Фото с сайта nasa.gov

Привет от Robonaut

NASA работает над X1 в сотрудничестве с Институтом познания человека и техники во Флориде (IMHC) и Институтом космических систем в Хьюстоне. Основой для разработки костюма стала технология гуманоида Robonaut 2 от NASA, который в настоящее время находится на борту космической станции, и экзоскелета Mina от Института космических систем в Хьюстоне.

Robonaut 2 – это первый гуманоид, запущенный в космос. Робот стоимостью в 2,5 миллиона долларов состоит из стационарной неподвижной платформы, туловища, где располагаются 38 процессоров, автоматизированных рук (0,81 сантиметра каждая) и головы, в которую встроено пять камер, обеспечивающих стереозрение, одна из которых инфракрасная. R2 – незаменимый помощник во многочисленных операциях внутри и снаружи МКС.

В настоящее время Х1 находится в стадии разработки, и еще неясно, когда астронавты смогут воспользоваться исключительными плюсами технологии.

www.km.ru

[garwas]

На чемпионате мира по футболу будет представлен первый экзоскелет, управляемый силой мысли

 

Через два месяца в Бразилии пройдет чемпионат мира по футболу. На трех стадионах еще ведутся ремонтные работы, фанаты томятся в предвкушении. Однако нейробиолог из Университета Дьюка в Сан-Паулу готовится к этому событию по-своему. Он разрабатывает экзоскелет, который будет управляться силой мысли. В будущем это устройство позволит парализованным людям передвигаться так же легко, как это могут здоровые люди.

 

На чемпионате мира первый удар по мячу нанесет парализованный ниже пояса подросток – при помощи управляемого силой мысли экзоскелета. Этот удар на стадионе Itaquera в Сан-Паулу будут наблюдать 70 000 зрителей, а также сотни миллионов телезрителей во всех уголках света, сообщается в Technology Review. Если испытания пройдут успешно, удар мальчика на чемпионате станет символом победы над параличом.

 

Экзоскелет, которым будет управлять парализованный человек силой мысли. Фото с сайта neuro.duke.edu

 

Управление машиной силой мысли

 

Проектом Walk Again руководит эксперт в области нейробиологии Мигель Николелис. В настоящее время ученые работают над интерфейсом, который свяжет мозг и машину. Эта технология позволит парализованным людям управлять экзоскелетом силой мысли.

 

Сегодня еще не проявивший себя проект Walk Again подвергается критике. Скептики ставят под сомнение способность управлять машинами силой мысли, ссылаясь на малоизученную технику записи сигналов головного мозга – электроэнцефалографию (ЭЭГ), с помощью которой до сих пор удавалось передавать только простые сигналы, такие как «Старт» или «Стоп».

 

По словам разработчиков, необходимо соединить технологию ЭЭГ с другими высокотехнологичными подходами, чтобы парализованный человек мог перемещаться и совершать другие операции, элементарные для здорового человека, но сложные для машины, управляемой силой мысли.

 

До недавнего времени Николелис рассматривал другой подход к интерфейсам связи головного мозга и машины, основанный на записи сигналов мозга при помощи вживляемых чипов. В 2008 году ученый смог передать сигналы мозга обезьяны машине. Считывая сигналы, японский робот перемещался с места на место. Этот эксперимент стал основой проекта Walk Again, над которым сейчас работают 125 человек с пяти континентов.

 

Изначально Николелис планировал вживить в человека микрочип, содержащий более 1000 электродов, которые должны были напрямую записывать сигналы мозга. Он ставил эксперименты на обезьянах и выделил сигналы, генерируемые мозгом для движения рук и ног, которые сможет принять робот. Николелис не хотел использовать ненадежную ЭЭГ, но в конце концов стало очевидно, что доработать чип-имплантат до высокой точности, чтобы можно было продемонстрировать его на открытии чемпионата, невозможно. Ученый, который, кстати, получил в качестве финансирования 15 миллионов долларов, все-таки обратился к ЭЭГ. Очевидное преимущество данной технологии в том, что запись сигнала ЭЭГ не требует операции на головном мозге: необходим только шлем с электродами. Однако есть и недостатки: электрический импульс миллиардов нейронов находится вне черепа. Это все равно что слушать оркестр около здания концертного зала: некоторые инструменты невозможно будет распознать. Тем не менее, если музыканты начнут играть громче, общий смысл можно уловить.

 

Будет ли успех?

 

В прошлом году инженер-биомедик Миннесотского университета Бин Хэ выложил видеозапись, на которой человек управляет игрушечным вертолетом силой мысли. Компьютерные программы регистрировали изменение сигнала ЭЭГ и использовали его для управления игрушкой.

 

Однако данная технология очень ограниченна. Скорость подачи и расшифровки искусственных сигналов ЭЭГ довольно низкая – всего 5-50 бит в минуту. Этого недостаточно для управления сложными агрегатами вроде экзоскелета. Человеческий мозг даже для элементарных движений пальцами производит миллионы нервных импульсов.

Группа ученых под руководством профессора Брюссельского университета Гая Шерона потратила 7 миллионов долларов на разработку управляемого мозгом экзоскелета. Исследователи пытались заставить экзоскелет двигаться вперед с помощью сигналов ЭЭГ, получаемых с человека, который думал о движении вперед. Однако эти эксперименты не привели к результату, и в прошлом году проект был закрыт.

 

Ожидается, что на чемпионате мира по футболу будут представлены и другие технологии в помощь парализованным людям, в первую очередь – новинки в области строения экзоскелетов.

Благодаря быстрому развитию робототехники неизвестно, понадобится ли в будущем изучать сигналы мозга. По словам экспертов, есть более простые способы подать команду – например, при помощи кнопок или голоса.

Николелис полагает, что его пробная версия положит начало многообещающим разработкам. Однако времени осталось не так много. 7 апреля Николелис выложил видеозапись, на которой пациент в экзоскелете делает первые еще неуверенные шаги под музыку из игры Mission Impossible.

 

Независимо от дальнейшей судьбы своего детища, Николелис осуществил достойный вклад в науку Бразилии и мира.  

 

Создан скафандр-экзоскелет для погружения на глубину более 300 метров

 

Летом текущего года должны состояться первые полевые испытания уникального подводного скафандра под названием Exosuit, сообщает arstechnica.com.

Как известно, в настоящее время Мировой океан хорошо исследован только до глубины порядка 100 метров, но Exosuit призван изменить эту ситуацию и позволит погружаться людям на глубину до 305 метров.

Скафандр весит 240 килограмм, а его стоимость составляет 1,3 миллиона долларов. Это подводный моторизованный скафандр, выполненный из алюминиевого сплава.

 

Exosuit способен обеспечивать жизнеобеспечение и подвижность человека на глубине при давлении, в 30 раз превышающем давление на поверхности. Устройство оснащено сервусилителями ног мощностью 1,6 л. с. каждая, а также имеет 18 соединений, обеспечивающих подвижность рук. На «рукава» этого скафандра могут быть установлены различные сменные насадки – например, резаки, буры или захваты.

 

 

Exosuit выделяется и тем, что поддерживает жизнеобеспечение полностью автономно. К большинству аналогичных скафандров электричество и кислород подводятся с борта корабля.

Система регенерации кислорода Exosuit имеет автономность в 50 часов и не требует точного подбора смеси кислорода, азота и гелия. Находящийся в скафандре человек дышит обычным атмосферным воздухом под нормальным давлением, что также избавляет от длительной декомпрессионной процедуры.

 

Ожидается, что во время первых исследований при помощи Exosuit будет изучен район подводных каньонов, расположенный в 160 километрах от побережья Новой Англии. Пилотом Exosuit станет Майкл Ломбарди, который за 10 минут погрузится на глубину 300 метров. При этом погружение будет осуществлено ночью, когда глубоководные рыбы поднимаются к мезопелагической зоне (как раз около 300 метров от поверхности).

www.km.ru

[Konvoir]

Экзоскелет Военная тайна