Що таке екзоскелет. Види і застосування.

Науково-технічний прогрес не перестає дивувати досягненнями. Здається, ще зовсім недавно ми дивувалися тому, що можна грати на екрані телевізора за допомогою приставок. Радіотелефон був дивом техніки, а про персональний комп’ютер та інтернет ми не могли навіть мріяти. Про мобільні телефони, з безліччю функцій і можливостей навіть фантасти не писали, описуючи замість них наручні радіогодинник-монітори. Зараз навіть першокласники мають такі айфони, за які пару десятків років назад фірми заплатили б мільйони доларів. А тепер прийшов час екзоскелетів.

  

Що таке екзоскелет?

Людина, так само, як і риби, звірі й птахи має внутрішній скелет, з досить вразливими м’якими тканинами зовні. Членистоногі, що включають павуків, ракоподібних, багатоніжок і комах, навпаки, мають тільки зовнішнім скелетом, який є одночасно їх бронею. Кожен вид скелета має свої переваги і недоліки. Так ось екзоскелет це зовнішній скелет, всередину якого може поміститися людина, і одночасно його додаткові м’язи, які роблять свого носія набагато сильніше і витривалішими.

Природно, першими, хто зацікавився такими пристроями, стала армія. Солдат в екзоскелет може нести набагато більший вантаж, долати більш серйозні перешкоди, особливо на важкодоступних ландшафтах природи екзотичних країн. І до того ж мати надійний захист від куль, осколків, вогню та інших вражаючих факторів, перетворюючись на подобу робокопа.

 Але не тільки для армії знадобиться екзоскелет. Як не автоматизує виробництво, все одно без людей не обійтися. А робочому часто елементарно не вистачає сили або витривалості. Екзоскелет стане в нагоді і вантажникам, і слюсарям і робітникам, які виконують монотонну роботу у конвеєра. Не секрет, що серед основних проблем робітників – болі в спині і суглобах. Адже середній робочий, на лінії складання, монотонно повторює одні й ті ж рухи цілодобово. Екзоскелет допоможе зберегти йому здоров’я і сили.

Незамінний буде екзоскелет і для рятувальників, які ризикують своїм життям заради інших людей, а також пожежних і служителів порядку. Стане в нагоді він будівельникам, і навіть звичайним городникам і садівникам, тим більше, що найчастіше роботи в саду або на городі виконують літні люди, для яких дуже непросто багато нагинатися і піднімати велику вагу.

Екзоскелет знайде собі застосування і в космосі. Адже для того, щоб стиснути долоню в скафандрі потрібно зусилля близько 25 кілограм. Зігнути руку або ногу, теж вимагає великих зусиль. Для виходу в космос, за межами радіаційного поясу Землі знадобиться солідна, важка захист від космічної радіації. Для прогулянки по Місяцю, крім цього, потрібна система автономного життєзабезпечення. Все це нівелює переваги невагомості або низької гравітації. А адже космонавти на Місяць летіти будуть для роботи і досліджень, а не заради прогулянки серед кратерів і милування нашою планетою, видимий диск якої, в 3,9 рази більше Місяця в нічному небі Землі.

Окрема розмова про інвалідів, яким екзоскелети дозволять відчути себе повноцінними людьми хоч на час. Адже зараз про це вони можуть тільки мріяти. Такі пристосування не обов’язково повинні повторювати людське тіло. Екзоскелет для сидячого інваліда, який має 4 нижніх кінцівки, набагато стійкіше. Йому не перешкода ступені сходової клітки або високі бордюри. Конструкторам під силу зробити так, щоб екзоскелет сидячого інваліда міг трансформуватися, перетворюючись в колісний екіпаж. А, так як наука впритул підійшла до управління технікою за допомогою думки, то екзоскелет дозволить пересуватися і мати механічні руки навіть повністю знерухомлених людям. Все це здається фантастикою. Але це буде. І, швидше за все реальність виявиться більш яскравою, ніж найсміливіші мрії і прогнози.

А як з цим зараз?

У США, робочим пари складальних заводів фірми Ford, надали екзоскелет-жилет EksoVest, який знижує навантаження на м’язи від 2-х, до 6,5 кілограм, що значно полегшило працю людей, і зменшило кількість травм. Вигоди настільки вражаючі, що вирішено обладнати подібними пристроями і всі інші заводи цієї фірми. Компанія Home Depot, вирішила перевірити ефективність екзоскелетів в своїй мережі роздрібної торгівлі. У Країні Вранішнього Сонця екзоскелети знайшли застосування на великих будовах і суднобудівних, для підняття важких предметів. Знаменита компанія Lockheed Martin, відомий виробник аерокосмічної техніки, надала своїм робочим, досить вдалі екзоскелети, які дають можливість орудувати важкими інструментами. Костюми сконструйовані так, що основне навантаження передається не на руки і спину робочого, а на підлогу.

Застосовувані в даний час екзоскелети, в основному не використовують силову установку, і збільшують силу людини на 10-20%. Але і це досить значно полегшує роботу людей. Пристрої з вбудованою силовою установкою, хоча й значно дорожче, але показують просто фантастичні результати. Наприклад, найбільше, з трьох моделей, виріб фірми Sarcos – Guardian GT може підняти майже 450-кілограмову вагу.

Зізнайтеся собі, вам часто не вистачало третьої руки для якоїсь роботи? Інженери Корнельського університету вирішили і цю проблему, добудувавши третю руку біля ліктя випробуваного. У деяких випадках зайва механічна кінцівку просто незамінна! Грань між людьми і сталевими роботами-кіборгами стирається, збільшуючи фізичні можливості людини.

Ссылка на основную публикацию