Экзоскелеты для человека – лучшие модели, сферы использования
Экзоскелетами называют современные устройства, основная цель которых заключается в увеличении физической силы за счет внешнего каркаса. Подобные системы повторяют человеческую биомеханику, благодаря чему достигается пропорциональное увеличение усилий во время движений. В их состав входят датчики, предназначенные для слежения за состоянием тела пользователя, движением его конечностей и мышц. Кроме того, они состоят из механического скелета, оснащенного специальным блоком приводов к ногам, рукам, мышцам. Управление конструкции осуществляется при помощи компьютерной программы, которая получает данные с датчиков и функционирует на основе математической модели движений, совершаемых телом человека.
Виды экзоскелетов для человека
На сегодняшний день разработаны и активно внедряются следующие виды экзоскелетов для человека:
- военного назначения – различают конструкции, которые применяются для ведения боевых действий, подготовки к вылету различных летательных аппаратов (их можно использовать, как в помещениях с ограниченными пространствами, так и на авиа несущих кораблях);
- промышленные и строительные помощники – экзоскелеты для работы (поднятия тяжестей) внедряются для упрощения работы на складах, строительных площадках и промышленных предприятиях;
- для ликвидации последствий ЧС (чрезвычайных ситуаций) – используются в целях тушения пожаров в зданиях различного назначения, строительства сооружений для защиты от наводнений, доставки гуманитарной помощи в труднодоступные для обычного транспорта регионы;
- системы для медицинской сферы применяют для реабилитации пациентов (они считаются оптимальным и максимально эффективным аналогом инвалидных колясок).
Лучшие и новейшие экзоскелеты в Мире и в России
Чтобы глубже окунуться в такую, казалось бы, фантастическую тему, разберем лучшие и новейшие экзоскелеты в мире и в России. Лидерами по их разработкам и внедрению является Япония и Соединенные Штаты Америки. С 2011 года работы по их созданию начались и в Российской Федерации. По сути, подобные конструкции – очередное доказательство того, что военные разработки, впоследствии могут с пользой служить человеку и в других областях. Американские научные деятели хотели создать такие устройства еще во второй половине прошлого столетия. Правда, до начала XXI века процессы разработки продвигались с большим трудом. Толчком к развитию стало изобретение легких и высокопрочных материалов.
Экзоскелеты для грузчиков
Современные экзоскелеты для грузчиков производятся с применением углепластика. Первое подобное устройство было разработано инженерами Политехнического университета штата Виргиния (США). Его отличительная особенность состоит в том, что в нем не используются электрические приводы – вместо этого разработчики внедрили рессоры из углепластика, расположив их на бедрах и спине. Такие конструкции отличаются легким весом и не сковывают движения оператора. Их массовым производством занимаются такие всемирно известные компании, как Panasonic и Hyundai. Для авиации специально разработан тяжелый подъемник Raytheon.
Экзоскелеты для строителей
Модульные экзоконструкции для всего тела активно внедряются в строительную сферу. В настоящее время наиболее доступным из них в плане стоимости считается калифорнийский MAX (Agile Exoskeleton). В их состав входит сразу 3 модуля, которые можно использовать, как вместе, так и по отдельности. Относительно недавно американской технологической компанией Sarcos Robotics было объявлено, что с 2020 года в продаже появятся новые экзосистемы для строительных рабочих, которые позволят в разы увеличить силу их мышц. Еще одна новинка – EksoVest, предназначена не только для строителей, но и для автомехаников, грузчиков и прочих работников.
Экзоскелеты для военных
Сегодня экзоскелеты для военных и спасателей разрабатывают не только за рубежом, но и в России. Разработки ведутся специалистами НИИ Механики МГУ в Москве по заказу Министерства чрезвычайных ситуаций Российской Федерации. Планируется, что их можно будет применять не только в военных и спасательных целях, но и в повседневности. Наиболее известный мировой проект называется TALOS. Основное предназначение такого инновационного скелета заключается в защите бойцов от пуль и осколков, помощи во время передвижения с большим количеством тяжелого снаряжения. Кроме того, система оснащена множеством датчиков, предназначенных для слежения за физическим состоянием военных.
Экзоскелеты для инвалидов
Во всем мире и в России уже несколько лет используются экзоскелеты для инвалидов и людей, которые перенесли операции на органы опорно-двигательного аппарата. Так, например, врачи Юсуповской больницы уже давно применяют модель Hybrid Assistive Limb, считающуюся одной из лучших конструкций для реабилитации. Ее использование позволяет увеличить скорость ходьбы без применения вспомогательных средств, улучшить чувствительность пораженных конечностей. Увеличить мышечную массу, уменьшить нейропатические боли. Реабилитация при помощи модели HAL позволяет больным людям в кратчайшие сроки вернуть к полноценной активной жизни.
Экзоскелеты для поднятия тяжестей
Российскими разработчиками проекта Stakhanov недавно был представлен пассивный экзоскелет для работы и поднятия тяжестей. Благодаря ему, обычный рабочий человек может поднимать и длительный период времени удерживать на весу инструменты до 25 килограмм. Также массовым производством подобных устройств занимается канадско-американская компания Suit X. Они способствуют в снятии нагрузки с человеческого тела, зафиксировать его в неудобном положении. Это позволит без труда производить такие работы, как, например, сварка, сверление, резка с использованием специализированного электроинструмента.
Экзоскелеты для пожилых людей, пенсионеров
Экзоскелеты для пожилых людей уменьшают физическую нагрузку при подъеме тяжелых предметов, а также при выполнении физических действий на протяжении длительного времени. Экзоскелеты для пенсионеров помогут продлить время трудоспособности человека при его желании. Люди пожилого возраста теперь смогут работать на различных видах деятельности, где нужна более или менее монотонная работа, но при этом корсет экзоскелета будет поддерживать форму.
Экзоскелеты для пенсионеров и пожилых людей можно разделить на следующие виды:
- конструкции для защиты мышц и суставов рук и плечевого пояса;
- устройства для защиты мышц ног, тазобедренных, коленных суставов, щиколоток;
- системы для защиты спины;
- комплпексы.
На нашем сайте Вы можете ознакомиться с особенностями и разными видами экзоскелетов для людей разных возрастов и разных видов деятельности.
