Desain kerangka luar

Lihat tujuh model kerangka luar yang membawa kita ke masa depan.

HAL

HAL Cyberdyne (kependekan dari Hybrid Assistive Limb) dirancang sebagai sistem yang lengkap, hanya untuk beberapa nama. Elemen robot harus sepenuhnya berinteraksi dan menyinkronkan dengan pikiran pengguna.

Seseorang yang bergerak dalam kerangka luar tidak perlu memberikan perintah atau menggunakan panel kontrol apa pun.

HAL menyesuaikan dengan sinyal yang dikirimkan oleh otak ke tubuh, dan mulai bergerak dengan sendirinya.

Sinyal ditangkap oleh sensor yang terletak di otot terbesar.

Jantung Hal, ditempatkan dalam kotak kecil di punggungnya, akan menggunakan prosesor bawaan untuk memecahkan kode dan mengirimkan informasi yang diterima dari tubuh.

Kecepatan transfer data sangat penting dalam hal ini. Produsen memastikan bahwa penundaan akan benar-benar tidak terlihat.

Selain itu, sistem akan dapat mengirim impuls kembali ke otak, yang mengarah pada keyakinan yang tidak sepenuhnya disadari bahwa semua gerakan kita akan direfleksikan oleh mekanisme kerangka.

• Pabrikan telah mengembangkan beberapa varian HAL:

  untuk penggunaan medis - berkat sabuk dan penyangga tambahan, struktur akan dapat secara mandiri mendukung orang dengan paresis kaki;

• untuk penggunaan individu - model ini dirancang untuk mendukung gerak kaki, dengan fokus utama pada peningkatan gerakan lansia atau orang yang menjalani rehabilitasi;
• untuk digunakan dengan satu anggota badan - HAL kompak, yang beratnya hanya 1,5 kg, tidak memiliki lampiran statis, dan tujuannya adalah untuk meningkatkan fungsi anggota badan yang dipilih; kedua kaki dan lengan;
• untuk menurunkan daerah lumbar - opsi yang dirancang untuk menopang otot-otot yang terletak di sana, yang pada awalnya akan memungkinkan Anda untuk menekuk dan mengangkat beban. Juga akan ada versi untuk tugas khusus.

  Kit yang disesuaikan dengan benar dapat digunakan dalam kerja keras, serta dalam penegakan hukum atau layanan darurat, sehingga seorang anggota brigade dapat, misalnya, mengangkat pecahan dinding bangunan yang runtuh.

  Perlu ditambahkan bahwa salah satu versi paling canggih misalnya Cyberdyne, model HAL-5 Tipe-B, menjadi kerangka luar pertama yang menerima sertifikasi keselamatan global.

[JAPANESE IRON MAN] Kostum robot Cyberdyne HAL

Ulangi jalan kaki

Badan Pengawas Obat dan Makanan AS (FDA) menyetujui jenis pertama untuk dijual di AS tahun lalu. kerangka luar untuk orang lumpuh.

Berkat perangkat yang dikenal sebagai Sistem ReWalk, orang yang kehilangan kemampuan untuk menggunakan kakinya akan dapat berdiri dan berjalan kembali.

ReWalk menjadi terkenal ketika Claire Lomas berjalan versi awalnya dari rute London Marathon.

Sebagai bagian dari tes, seorang pria Robert Wu baru-baru ini lumpuh dari pinggang ke bawah. misalnya ReWalk dan dengan kruk, dia bisa bergabung dengan orang yang lewat di jalan-jalan Manhattan.

Arsitek Wu telah menguji versi ReWalk Personal sebelumnya dan menyarankan berbagai modifikasi untuk kemudahan dan kenyamanan penggunaan yang maksimal.

Saat ini dengan eksotisReWalk digunakan oleh beberapa lusin orang di seluruh dunia, tetapi pengerjaan proyek akhir masih berlangsung.

Wu memuji ReWalk Personal 6.0 tidak hanya untuk fungsionalitas dan kenyamanannya, tetapi juga karena aktif dan berjalan dalam waktu kurang dari 10 menit. Operasi itu sendiri, dikendalikan oleh pengontrol pergelangan tangan, juga sangat sederhana.

Perusahaan Israel Argo Medical Technologies, yang bertanggung jawab atas pembuatan ReWalk, mendapat izin untuk menjual dan mendistribusikan kepada dokter dan pasien. Penghalangnya, bagaimanapun, adalah harganya - ReWalk saat ini berharga 65k. dolar.

ReWalk – Mulai Lagi: Argo Exoskeleton Technology

FORTIS

Kerangka luar FORTIS dapat mengangkat lebih dari 16kg. Saat ini sedang dikembangkan oleh Lockheed Martin. Pada tahun 2014, kekhawatiran mulai menguji versi terbaru di pabrik-pabrik Amerika.

Yang pertama hadir adalah karyawan pabrik pesawat angkut C-130 di Marietta, Georgia.

Berkat sistem koneksi, FORTIS memungkinkan Anda memindahkan beban dari tangan ke tanah. Karyawan yang menggunakannya tidak lelah seperti sebelumnya dan tidak perlu istirahat sesering sebelumnya.

kerangka luar dilengkapi dengan penyeimbang khusus yang terletak di belakang punggung pengguna, yang memungkinkan Anda untuk menjaga keseimbangan saat membawa beban.

Oleh karena itu dia tidak membutuhkan daya dan baterai, yang juga penting. Tahun lalu, Lockheed Martin menerima pesanan untuk pengiriman percobaan setidaknya dua unit. Pelanggannya adalah Pusat Nasional untuk Ilmu Industri, yang bertindak atas nama Angkatan Laut AS.

Tes akan dilakukan sebagai bagian dari Teknologi Komersial untuk program Pemeliharaan, di pusat pengujian Angkatan Laut AS, serta langsung di lokasi penggunaan akhir mereka - di pelabuhan dan pangkalan material.

Tujuan dari proyek ini adalah untuk menilai kesesuaian kerangka luar untuk digunakan oleh teknisi dan pembeli Angkatan Laut AS yang bekerja setiap hari dengan peralatan berat dan sering kali penuh sesak atau yang mengalami upaya fisik yang berlebihan selama pengangkutan perlengkapan dan peralatan militer.

Eksoskeleton Lockheed Martin "Fortis" beraksi

Pemuat

Power Loader Panasonic, Activelink, menyebutnya sebagai "robot daya".

Dia terlihat seperti banyak prototipe kerangka luar dipamerkan di pameran dagang dan presentasi teknologi lainnya.

Namun, itu berbeda dari mereka, khususnya, fakta bahwa segera akan mungkin untuk membelinya secara normal dan dengan jumlah yang tidak merusak.

Power Loader meningkatkan kekuatan otot manusia dengan 22 aktuator. Impuls yang menggerakkan aktuator ditransmisikan ketika pengguna menerapkan kekuatan.

Sensor yang ditempatkan di tuas memungkinkan Anda untuk menentukan tidak hanya tekanan, tetapi juga vektor gaya yang diterapkan, berkat itu mesin "tahu" ke arah mana harus bertindak.

Sebuah versi sedang diuji yang memungkinkan Anda mengangkat 50-60 kg dengan bebas. Rencana tersebut termasuk Power Loader dengan kapasitas beban 100 kg. Para desainer menekankan bahwa perangkat ini tidak terlalu banyak dipakai karena pas. Mungkin itu sebabnya mereka tidak menyebutnya sendiri kerangka luar.

Robot exoskeleton dengan amplifikasi daya Power Loader #DigInfo

Pejalan

Dengan dana dari Uni Eropa, tim ilmuwan internasional telah membangun alat yang dikendalikan pikiran dalam tiga tahun kerja yang memungkinkan orang lumpuh untuk bergerak.

Perangkat, yang disebut MindWalker, adalah salah satu yang pertama digunakan oleh pasien Antonio Melillo, yang sumsum tulang belakangnya robek dalam kecelakaan mobil, di Rumah Sakit Santa Lucia di Roma.

Korban kehilangan sensasi di kakinya. Pengguna kerangka luar dia memakai topi dengan enam belas elektroda yang merekam sinyal otak.

Paket ini juga termasuk kacamata dengan LED berkedip. Setiap kaca memiliki satu set LED berkedip pada tingkat yang berbeda.

Kecepatan kedip mempengaruhi penglihatan tepi pengguna. Korteks oksipital otak menganalisis sinyal yang muncul. Jika pasien terfokus pada set LED kiri, kerangka luar akan digerakkan. Berkonsentrasi pada set yang tepat memperlambat perangkat.

Eksoskeleton tanpa baterai memiliki berat sekitar 30 kg, jadi untuk perangkat jenis ini cukup ringan. MindWalker akan menjaga orang dewasa dengan berat hingga 100 kg di kakinya. Uji klinis peralatan dimulai pada 2013. Rencananya MindWalker akan dikembangkan dalam beberapa tahun ke depan.

UNTUK INI

Itu harus menjadi dukungan penuh untuk seorang prajurit di medan perang. Nama lengkapnya adalah Human Universal Load Carrier, dan singkatan HULC diasosiasikan dengan orang kuat buku komik. Ini pertama kali dipresentasikan pada pameran DSEI di London pada tahun 2009.

Ini terdiri dari silinder hidrolik dan komputer yang terlindung dari lingkungan dan tidak memerlukan pendinginan tambahan.

Eksoskeleton memungkinkan membawa 90 kg peralatan dengan kecepatan 4 km/jam. pada jarak hingga 20 km, dan dalam berlari hingga 7 km / jam.

Prototipe yang disajikan memiliki berat 24 kg. Pada tahun 2011, kinerja peralatan ini diuji, dan setahun kemudian diuji di Afghanistan.

Elemen struktural utama adalah kaki titanium yang menopang kerja otot dan tulang, menggandakan kekuatannya. Melalui penggunaan sensor kerangka luar dapat melakukan gerakan yang sama seperti seseorang. Untuk membawa barang, Anda dapat menggunakan modul LAD (Lift Assist Device), yang terpasang di bagian belakang bingkai, dan ada ekstensi dengan ujung yang dapat dipertukarkan di atas tuas.

Modul ini memungkinkan Anda untuk mengangkat benda hingga 70 kg. Ini dapat digunakan oleh tentara dengan tinggi 1,63 hingga 1,88 m, sedangkan berat kosong 37,2 kg dengan enam baterai BB 2590, yang cukup untuk operasi 4,5-5 jam (dalam radius 20 km) - bagaimanapun, itu diharapkan mereka digantikan oleh sel bahan bakar Protonex dengan masa pakai hingga 72 jam.

HULC tersedia dalam tiga jenis: penyerangan (perisai balistik tambahan seberat 43 kg), logistik (payload 70 kg) dan dasar (patroli).

Exoskeleton Lockheed Martin HULC

warung

Dalam kategori instalasi militer, ini merupakan langkah maju dibandingkan dengan HULC.

Beberapa bulan yang lalu, militer AS meminta para ilmuwan dari laboratorium penelitian, industri pertahanan, dan lembaga pemerintah untuk mengerjakan peralatan untuk prajurit masa depan yang akan memberinya tidak hanya kekuatan manusia super yang disediakan oleh yang sudah dikembangkan. kerangka luartetapi juga kemampuan untuk melihat, mengenali, dan merangkul dalam skala yang belum pernah terjadi sebelumnya.

Tatanan militer baru ini paling sering disebut sebagai "Pakaian Iron Man". TALOS (Tactical Assault Light Operator Suit) menggunakan teknologi paling canggih. Sensor yang terpasang di dalam setelan itu akan memantau lingkungan dan prajurit itu sendiri.

Rangka hidrolik harus memberikan kekuatan, dan sistem pengawasan yang mirip dengan Google Glass harus menyediakan komunikasi dan kecerdasan untuk abad ke-XNUMX. Semua ini harus diintegrasikan dengan senjata generasi baru.

Selain itu, armor harus memberikan perlindungan dalam kondisi berbahaya, melindungi dari peluru, mulai dari senapan mesin (bahkan yang ringan) - semuanya dengan armor yang terbuat dari bahan "cair" khusus yang akan langsung mengeras jika terjadi benturan. medan magnet atau arus listrik untuk memberikan perlindungan maksimum terhadap proyektil.

Pihak militer sendiri berharap desain seperti itu akan muncul sebagai hasil penelitian yang saat ini sedang dilakukan di Massachusetts Institute of Technology (MIT), di mana telah dikembangkan setelan kain yang berubah dari cair menjadi padat di bawah pengaruh medan magnet.

Prototipe pertama, yang merupakan model yang cukup indikatif dari TALOS masa depan, dipresentasikan di salah satu acara pameran di Amerika Serikat pada Mei 2014. Prototipe yang nyata dan lebih lengkap harus dibangun pada 2016-2018.