Y este traje puede tratar? Bashny.Net

Rompiendo el aire a la velocidad del sonido y la prisa por el horizonte, estirando los brazos a los costados, con su traje de hierro. En ningún momento estar en cualquier lugar del mundo sin tener que estar parado en un atasco de tráfico. Para volar sin alas y sin estar a bordo de la aeronave o algo más fuerte. Permítanme lanzo una piedra que no sería en lugar de Tony Stark en sus momentos estelares (por supuesto, con un traje de Iron Man). Algunos de estos sueños serán capaces de darse cuenta de la exoesqueleto - un dispositivo que puede aumentar la capacidad de una persona (, fuerza muscular sobre todo físico) debido a la estructura externa. Es un dispositivo que la evolución ya están disponibles y cómo la tecnología va a evolucionar en el futuro, vamos a describir en este artículo.





Ciencia y tecnología - es, literalmente, la raza más feroz del ingenio del hombre y la naturaleza. A lo largo de su historia el hombre tratando de cambiar el mundo a su alrededor para adaptarse a sus necesidades. En algún lugar que lo administra, a menudo sin dañar la naturaleza. En algún lugar hay que hacer palanca ella. Y si la mayoría de los invertebrados en una forma u otra tienen un esqueleto externo, los seres humanos no lo hacen. Pero no fue, y las alas?

Hoy en día, bajo el traje exoesqueleto mecánico implícita o parte del mismo hasta 2-2, 5 metros de altura. Luego están los "juegos móviles", pieles y otros robots humanoides gigantes.

Al igual que muchas otras cosas en nuestras vidas, exoesqueletos paso gradualmente a lo largo de la frontera que separa los sueños más salvajes y la vida cotidiana. Originalmente sólo ideas, conceptos, mitos y leyendas de la ciencia ficción, hoy en día casi todas las semanas hay nuevas versiones de exoesqueletos.

En primer inventor del exoesqueleto se considera rusa "Inzhener-Mehanik" Nicholas Ferdinandovich Yagn que allá por la década de 1890, se ha registrado un número de patentes sobre el tema. Vivió en Estados Unidos, donde, de hecho, patentó sus milagros, ellos muestran en las exposiciones, ya su regreso a su tierra natal a inventar de nuevo. Su exoesqueleto era facilitar caminar, correr y saltar en el primer lugar, los soldados. Incluso entonces, el genio ruso previó el potencial poder militar de estos dispositivos.



Hardiman

No vamos a negar gigantesca e inmensa contribución al desarrollo de la ciencia ficción tienen exoesqueletos. En 1959, después de la aclamada novela de Robert A. Heinlein, "Starship Troopers" quedó claro que para los disfraces de esqueletos externos - el futuro de la guerra y no sólo. Y allá vamos.

El primer exoesqueleto fue creado por General Electric, con el apoyo del Ministerio de Defensa en la década de 1960. Hardiman pesaba 680 libras y podía levantar cargas de hasta 110 kilogramos. Con todas las grandes ambiciones - y quería usarlo, y bajo el agua, y en el espacio, y llevar ojivas nucleares y varillas - él no se mostró de la mejor manera. Sobre él olvidado segura
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Los exoesqueletos de dispositivos remotamente parecido a "pedomotor" inventor Leslie S. Kelly, desarrollados en 1917



Nueve años más tarde Miomir Vukobratovic de Yugoslavia en Belgrado mostró primer exoesqueleto caminar de la energía, cuya tarea consistía en dar a la gente con oportunidad parapléjico caminar. En el núcleo del dispositivo actuador mentira. Los científicos soviéticos del Instituto Central de Traumatología y Ortopedia Priorov mostraron la primera iniciativa para desarrollar exoesqueletos junto con sus homólogos de Yugoslavia sobre la base de la obra es Vukobratovic. Pero con el inicio de los proyectos de reestructuración estaban cerrados, y un secreto trabajos subterráneos exoesqueletos sin datos. Pero con la conquista del espacio, todo estaba bien.

En diferentes momentos en diferentes países artesanos trataron de hacer los exoesqueletos de los diferentes propósitos, pero para una variedad de obstáculos (que ya hablaremos) fue posible hasta el borde de los pobres. La falta de energía, el lento crecimiento de los avances científicos y técnicos, el desarrollo de la ciencia de los materiales y otras ciencias afines, así como el desarrollo de la informática y la cibernética, una ola que se levantó hace sólo 30 años - todo lo que inhibe el desarrollo de exoesqueletos. Sin lugar a dudas, se trata de una tecnología compleja que las personas todavía tienen que aprender.



Exoesqueletos Problemas

En este planeta, no tanto de los materiales con los que hacer un esqueleto duro y que no agravar el asunto de su peso. De todos modos, no había mucho, pero con el vuelo espacial, los desarrollos militares, el desarrollo de la ciencia de materiales, la nanotecnología, y hasta una docena de otras áreas de interés de la humanidad recoge gradualmente hasta una barrera tras otra. Al comienzo del siglo XXI el interés en los exoesqueletos erupción con una fuerza notable y se queda quieto. Pero primero, vamos a hablar de los principales problemas que enfrentan los creadores de los exoesqueletos.

Si ampliamos el exoesqueleto hipotética en componentes, tendremos: fuente de alimentación, esqueleto mecánico y de software. Y si los dos últimos párrafos parecen ser del todo claro y el problema está casi desaparecido, la fuente de alimentación - es un problema grave. Con la fuente de alimentación normal, los ingenieros no sólo podrían crear un exoesqueleto, y más y combinarlo con un traje y jetpack. Habría recibido el traje de Iron Man, probablemente, pero el nuevo Tony Stark aún no ha aparecido.




Alimentos
Cualquiera de las fuentes de alimentación compactas hoy exoesqueleto puede proporcionar un par de horas de duración de la batería. Siguiente - la dependencia en el cable. Un no-recargables y baterías recargables tienen sus limitaciones, como la necesidad de reemplazar o de carga lenta, respectivamente. Motores de combustión interna que se demasiado fiable, pero no es particularmente compacto. Además, en este último caso necesario sistema de enfriamiento adicional, y el motor de combustión interna es difícil de configurar para liberación instantánea de grandes cantidades de energía. Pilas de combustible electroquímicas pueden llenar rápidamente con combustible líquido (por ejemplo, metanol) para dar la liberación deseada e instantáneo de energía, pero funcionar a temperaturas muy altas. 600 grados Celsius - una temperatura relativamente baja para tal fuente de alimentación. Con él "Iron Man" se convertirá en un perro caliente.

Irónicamente, la opción más viable para resolver el problema del combustible de los futuros exoesqueletos puede convertirse en el más imposible: la transmisión inalámbrica de energía. Podría resolver un montón de problemas, ya que se puede transmitir de un reactor arbitrariamente grande (nuclear e incluyendo). Pero, ¿cómo? La pregunta está abierta.




Marco
Primeros exoesqueletos de aluminio y acero, de bajo costo y fácil de usar. Pero se hizo demasiado pesada, y el exoesqueleto debe trabajar duro para levantar su propio peso. En consecuencia, cuando un gran peso se adapte a sus gotas de eficiencia. Las aleaciones de aluminio son la luz suficiente, pero se acumulan fatiga y, por lo tanto, no son particularmente adecuadas para cargas altas. Ingenieros están en busca de la luz y los materiales fuertes como el titanio o fibra de carbono. Ellos serán inevitablemente caro, pero proporcionarán la eficiencia del exoesqueleto.

Un problema especial es la unidad. Cilindros hidráulicos estándar son lo suficientemente poderosos y pueden operar con una alta precisión, sino que requieren un pesado y un montón de mangueras y tubos. Neumática, por el contrario, es demasiado impredecible en términos de manejo de tráfico como los resortes de gas comprimido, y las fuerzas reactivas empujarán las unidades.

Sin embargo, el desarrollo de nuevos actuador electrónico sobre la base de que va a utilizar los imanes y proporcionar un movimiento de respuesta, consumiendo un mínimo de energía y ser pequeño. ¿Se puede comparar con la transición de las locomotoras de vapor para trenes. Tenga en cuenta también la flexibilidad que debe estar en las articulaciones, pero este problema puede ser resuelto desarrolladores exoesqueleto trajes. También ayudan a entender la adaptación para adaptarse al tamaño de la portadora.



Administrar

Un problema particular es la creación del exoesqueleto de control y el ajuste de los movimientos excesivos y no deseados. No se puede tomar y hacer un exoesqueleto con una velocidad de reacción de cada uno de los miembros. Tal mecanismo puede ser demasiado rápido para el usuario, pero no es demasiado lento para hacer - es ineficaz. Por otro lado, no se puede confiar en que el usuario confíe en el sensor lee los movimientos intenciones cuerpo: movimientos del traje de usuario y desincronización dará lugar a lesiones. Tenemos que limitar ambas direcciones actuales. Para resolver este problema, y ​​los ingenieros rascándose la cabeza. Además, la necesidad de avanzar para detectar el movimiento no deseado o no deseado de estornudar o toser informal no dar lugar a llamar a una ambulancia.



Los exoesqueletos y
futuras
En 2010, la compañía Raytheon Sarcos y junto con el Ministerio de Defensa mostraron combate exoesqueleto XOS 2. El primer prototipo salió dos años antes de eso, pero no causaron un gran revuelo. Pero XOS 2 era tan empinada que la revista Time incluyó exoesqueletos para mostrar los cinco mejores innovaciones militares de los años. Desde entonces, los principales ingenieros del mundo están rascando la cabeza sobre la creación de exoesqueletos que pueden proporcionar una ventaja en el campo de batalla. Y fuera de ella también.



¿Qué tenemos hoy?


ReWalk
Este exoesqueleto se introdujo en 2011 y fue diseñado para personas con discapacidad. En enero de 2013, publicó una versión actualizada - Rehabilitación ReWalk, y en junio de 2014, la FDA aprobó el uso del exoesqueleto en público y en el hogar, abriendo así el camino para él en el mercado. El sistema pesa alrededor de 23 kilos 3, se ejecuta en Windows, y en tres modos: a pie, sentarse y pararse. Precios:. De 70 a 85 mil dólares



XOS

Una serie de exoesqueletos militares está en desarrollo activo (XOS en el turno 3). Pesa unos 80 kilos y permite al usuario levantar fácilmente los 90 kilos de más. El último modelo de traje tan móvil que te permite jugar con una pelota. Como productor, uno XOS puede reemplazar a los tres soldados. Tal vez un exoesqueleto tercera generación ya más cerca de lo que vemos en las películas de ficción de las pantallas de los últimos años. Por desgracia, mientras está conectado a una fuente de alimentación externa.



HULC

Humano Transportista de carga universal - criatura conocida empresa Lockheed Martin junto con Berkeley Bionics. Este exoesqueleto también está diseñado para los militares. Base - hidráulica y baterías de polímero de litio. Cargar correctamente un esqueleto externo, con su ayuda, el usuario puede llevar hasta 140 libras de exceso de carga. Se supone que los soldados serán capaces de utilizar el HULC a la "I iDMG" dentro de las 72 horas. El desarrollo está en pleno apogeo, por lo que no es de extrañar que la primera HULC puede entrar en servicio EE.UU..



ExoHiker, ExoClimber y eLEGS (EKSO)

Prototipos de nuevo Berkeley Bionics, diseñado para realizar diversas tareas. La primera es para ayudar a los viajeros que lleven carga de hasta 50 kilogramos, fue presentado en febrero de 2005 y pesa unos 10 kilogramos. Dado el pequeño panel solar puede trabajar muy, muy largo tiempo. ExoClimber - es desyatikilogrammovoe Además de ExoHiker, lo que permite al usuario saltar y subir las escaleras. En 2010, la evolución de Berkeley Bionics resultaron en eLEGS. Este sistema - exoesqueleto hidráulica completa que permite a las personas paralizadas a pie y de pie. En 2011, fue rebautizado en eLEGS EKSO. Su peso es de 20 kilos, se mueve a una velocidad máxima de 3, a 2 km / h, y correr durante 6 horas.



HAL

Otro sensacional japonés robot fabricante exoesqueleto Cyberdyne. Su propósito - para proporcionar la oportunidad de ir a las personas con discapacidad. Hay dos opciones principales: HAL-3 y HAL-5. Desde su presentación en 2011, menos de un año, HAL tomó "adoptar" a más de 130 instituciones médicas en todo el país. Sin embargo, las pruebas continuarán a lo largo de 2014 y posiblemente 2015. En agosto 2013 HAL recibió carta blanca para utilizar como un robot médico en Europa. El último modelo de traje pesa unos 10 kilogramos.



El costo promedio de exoesqueleto médico -90.000 dólares.



Además de graves exoesqueletos de todo el cuerpo, cada vez más populares son limitados exoesqueletos diseñados para realizar tareas específicas. Por ejemplo, en agosto de este año se demostró Presidente Chairless ekzostul, lo que permite sentarse de pie. Daewoo Company y Lockheed Martin mostraron independientemente exoesqueletos para trabajadores astilleros. Estos dispositivos permiten que los trabajadores conserven los productos o herramientas de un peso de hasta 30 kilogramos, sobre todo sin forzar.

En Rusia, el desarrollo del exoesqueleto llamado "EkzoAtlet" contrató a un equipo de científicos se reunieron en la base del Instituto de Mecánica de la Universidad Estatal de Moscú. Vuelven en la URSS comenzaron a desarrollar Vukobratovic, que hemos mencionado anteriormente. El exoesqueleto pasiva primer trabajo de este equipo ha sido desarrollado para los trabajadores de emergencia, los bomberos y los equipos de rescate. Con un peso de 12 kilogramos diseño permite la transferencia sin esfuerzo de hasta 100 kilogramos de carga. Los planes de la empresa - el desarrollo de modelos de energía ExoAtler-A, lo que permitirá llevar hasta 200 libras, así como exoesqueleto médica para la rehabilitación de las personas con discapacidad
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Combina todos estos trajes es que se presentan principalmente como prototipos. Así que va a mejorar. Por lo tanto, están a la espera para las pruebas de campo. Lo mismo ocurrirá con los nuevos modelos. Por lo tanto, ellos son el futuro. Al hablar sobre el hecho de que el trabajo y el exoesqueleto útil pueden salir a comprar en el mercado negro antes de tiempo. Pero un comienzo y desarrollo de esta zona es sin duda entre la pista de ancho. Antes de adaptarse a Tony Stark todavía muy lejos, pero lo que impide regocijarse película entretenida? Amantes espectacular enfrentamiento con exoesqueletos siempre será algo que ver: "Extraños" (1986), "Iron Man" (2008), "Avatar" (2009), "El distrito número 9" (2009), "Los vengadores" (2012), " Elysium "(2013)," All You Need Is Kill "(2014).

Una cosa es cierta: los exoesqueletos en el futuro estarán en todas partes. Ellos ayudan a nuestros astronautas aprenden Marte, construir la primera colonia y cómodamente operado en el espacio. Ellos serán adoptadas en el ámbito militar, ya que el defecto dotar a los soldados una fuerza sobrehumana. Ellos le darán la oportunidad de moverse por completo a los que perdió. Iron Man traje de convertirse algún día en real como cualquier cosa que usted ve alrededor.