Ведущие страны занимаются разработкой экзоскелетов для включения в перспективные боевые экипировки. Несколько вариантов экзоскелетов разрабатывают для российской армии Наука Оружие 28 сентября в 12:48 Несколько вариантов экзоскелетов разрабатывают для российской армии. В России разработали экзоскелет для промышленных работ Life Style Технологии/гаджеты 11. Новая реальность: как экзоскелеты постепенно станут частью нашей жизни. Экзоскелеты появляются в новостях нечасто и кажутся вещью из будущего – наравне с летающими такси и роботами-андроидами. Рассмотрев особенности экзоскелетов, отметим, что эти технические устройства – не только инструмент для получения сверхсилы, но и последний шанс ходить для парализованный людей.
Экзоскелеты: принцип действия, конструкция, применение
Подача команд на сами контроллеры осуществляются за счет воздействия определенного набора движений. При любом изменении в показателях веса, нагрузки, положения, система реагирует соответствующими действиями. В отличие от активных пассивные экзоскелеты не требуют источника дополнительного питания, а весь их принцип действия базируется на основных законах механики. На данный момент существуют персональные вспомогательные подъемные устройства и устройства возврата, которые не предусматривают возможность сгибания. Оба имеют раму, которая выполняет основную функцию поддержания и распределения нагрузки. Более подробно об особенностях тех и других моделей описано в статье «Чем отличается активный экзоскелет от пассивного? Также экзоскелеты делятся в зависимости от метода ношения: для рук; для коленных суставов; для спины.
Механизмы используются как самостоятельные вспомогательные устройства так и в качестве элементов целого костюма. В качестве примера можно привести комбинацию элементов для рук и спины, которые часто применяются операторами для ведения более чистой и качественной съемки. Где применяются? Эта уникальная и полезная разработка может применяться во многих сферах человеческой жизни, делая ее более комфортной, легкой и удобной. Области наиболее активного применения технологии следующие: Медицина.
Редактор EcoStandard. О самых важных событиях — в нашей группе ВКонтакте. По данным Всемирной организации здравоохранения ВОЗ , нарушения опорно-двигательного аппарата затрагивают около 1,71 миллиарда человек и являются ведущим фактором инвалидности во всем мире, крайне негативно сказываются на функциональных возможностях работников, ограничивают подвижность и приводят к раннему прекращению трудовой деятельности. Боль в пояснице — одна из главных причин снижения трудоспособности. Опорно-двигательный аппарат ОДА — это скелет, мышцы, сухожилия, связки — все, что позволяет телу совершать движения, при этом подъем больших грузов создает значительную дополнительную нагрузку на ОДА и может привести к сильным, иногда непоправимым проблемам со здоровьем.
По данным Министерства здравоохранения Российской Федерации, число зарегистрированных заболеваний костно-мышечной системы и соединительной ткани за 2021 год — 17 667 685 человек, из них в возрасте: 0-14 лет — 1 981 367 детей; 15-17 лет — 749 675 подростков; 18 лет и более — 14 936 643 взрослых. В 2021 году более 600 000 россиян имели нарушения опорно-двигательного аппарата, около 160 000 — ежегодно нуждаются в изготовлении протезов. Численность пострадавших при несчастных случаях на производстве за 2021 год — свыше 21 000 человек, травмировались — 12 192, а болезни костно-мышечной системы и соединительной ткани зафиксированы у 3 894 человек, что на 231 человека больше, чем в 2020 году. В то же самое время экспоненциально растет количество материальных средств, направленных на мероприятия по охране труда, и продолжают развиваться технологии, защищающие человека от производственных аварий, перегрузок и недееспособности. Израсходовано средств на мероприятия по охране труда в расчете на 1 работающего, руб. Экзоскелеты — зачем они нужны и как работают Экзоскелеты могут служить нескольким целям, но в основном они решают конкретные проблемы, связанные с физическими ограничениями человеческого организма — нехватка силы при подъеме тяжелых или крупногабаритных грузов, переутомляемость работников, неправильное распределение нагрузки на ОДА, реабилитация пострадавших после травм или предотвращение несчастных случаев. В американском научно-фантастическом фильме 1984 года режиссера Джеймса Кэмерона «Терминатор» англ. The Terminator впервые образ слияния человека и машины был показан на широкую публику. И если Джеймса Кэмерона волновал в первую очередь вопрос захвата и порабощения человеческой цивилизации, то специалиста по охране труда волнует другое: как использование внешних носимых конструкций может помочь работнику более безопасно и эффективно выполнять свою работу? Один из способов снизить нагрузку на позвоночник и поясницу — использование экзоскелетов, то есть внешних носимых на теле устройств, повторяющих биомеханику человека.
Они компенсируют значительную часть веса и перераспределяют лишнюю нагрузку во время подъема тяжестей или при длительной ходьбе. Экзоскелеты различаются по виду, функциям и влиянию. Одни надеваются на спину и помогают увеличить физическую силу и выносливость, другие — помогают снизить усталость во время бега или вовсе — заново научить человека ходить после перенесенных тяжелых травм и операций. В основном такие носимые на теле скелеты разрабатываются для 3-х сценариев применения: для медицинской реабилитации пациентов с нарушениями опорно-двигательного аппарата и нервной системы; при необходимости переносить тяжелые грузы или в тех областях, где человеческий труд не может быть заменен полной автоматизацией или обычными роботизированными системами промышленное производство, логистика, строительство и физически сложная работа ; для более эффективного оказания помощи при возникновении стихийных бедствий или чрезвычайных ситуаций. Consumer Technology Association CES — самое влиятельное технологическое событие в мире, это испытательный полигон для прорывных технологий и новаторов. CES-2023 German Bionic — европейская робототехническая компания, которая создает интеллектуальные силовые костюмы и другие носимые технологии, применяя в своих устройствах самообучающийся искусственный интеллект ИИ. Наши устройства защищают людей, ежедневно выполняющих тяжелую физическую работу, от перегрузок и травм. Они обеспечивают механическую поддержку при подъеме и переносе больших грузов, используют интеллектуальную систему для оповещения пользователей, например, о случаях неправильного подъема или о том, когда работники должны сделать перерыв и отдохнуть. Армин Г. Шмидт Генеральный директор и соучредитель German Bionic Встроенная электроника экзоскелета подстраивается под различные сценарии использования и под конкретного работника, предупреждает о риске получить травму, если груз слишком много весит, собирает ежедневную статистику и даже рекомендует передохнуть, если работник долго трудился без перерыва.
Экзоскелет Cray X внешне напоминает рюкзак, который крепится на спине сотрудника, тем самым облегчая нагрузку на поясницу и бедра во время подъема груза или при длительной ходьбе. Два двигателя, управляемые интеллектуальным программным обеспечением, тянут владельца вверх за плечи, что позволяет перераспределить нагрузку со спины и поясницы. Устройство может компенсировать до 30 кг веса и снизить общую утомляемость работника. Поскольку Cray X плотно прилегает к телу и закреплен на бедрах, он немного ограничивает подвижность владельца. При разгрузке посылок сотрудники находятся в одном помещении, поэтому экзоскелет отлично подойдет для работы подобного рода, но он менее удобен там, где необходимо преодолевать большие расстояния. Бьорн Шель Главный операционный директор DPD Germany Что есть на российском рынке О том, что такое экзоскелет, как он работает и чем может быть полезен российским предприятиям, мы поговорили с Виктором Смольским, руководителем отдела по охране труда компании Ingka Centres, и Анатолием Маевским, заместителем коммерческого директора Exorise. О востребованности на рынке и об опыте пользования Экзоскелеты помогают защитить сотрудников от перегрузок, создавая более безопасные и комфортные условия работы, поэтому на российских предприятиях они, безусловно, будут востребованы.
Экзоскелет Orte сможет оценивать степень серьезности травмы и содействовать в выполнении реабилитационных упражнений за счет сенсоров движения и силы. Российская компания «ЭкзоАтлет», которая занимается разработкой и производством медицинских экзоскелетов для реабилитации, в июне 2016 года получила регистрационное удостоверение Росздрава на свою продукцию. Компания продает свои экзоскелеты, а также проводит клинические исследования в Национальном хирургическом медицинском центре НМХЦ им. Спорт Помимо прочего, экзоскелеты используются в спорте. В рамках Cybatholon, первого чемпионата для спортсменов с ограниченными возможностями, который прошел в Швейцарии 8 октября 2016 года с участием и российской команды, прошла гонка с использованием экзоскелетов. Помимо этого, экзоскелеты могут использоваться в экстремальных видах спорта, в частности, в горнолыжном спорте и сноубординге. Эти виды спорта известны тем, что дают очень большую нагрузку на колени, и многие компании работают над тем, чтобы снизить нагрузку на суставы с помощью технологии экзоскелетов. Roam Robotics - компания, которая разработала костюм, позволяющий смягчить нагрузку на суставы и облегчить движения по откосам. В настоящий момент этот костюм можно брать в аренду, но он пока недоступен для продажи. Дистанционное управление В 2014 году на выставке в Германии было представлено еще одно важное применение экзоскелетов. Лаборатория ESA продемонстрировала экзоскелет, позволяющий дистанционно управлять роботом. Вес экзоскелета — всего 10 кг, при этом он имеет возможность управлять роботом на расстоянии 400 км. Робот полностью повторяет движения человека, который надел экзоскелет. Сигналы посылаются с помощью обычной сети мобильной связи. По мнению разработчиков, эта технология имеет огромный потенциал, так как позволит проникать в те места, куда человеку проникнуть невозможно — как, например, для ликвидации последствий аварии на атомном реактора. Ученые уже давно работали над тем, чтобы можно было отправлять роботов вместо людей в районы аварий и катастроф, однако до сих пор остро стоял вопрос наличия электричества и сетей коммуникации.
С ним стало намного легче подниматься и спускаться по лестницам с тяжелыми бутылями. Теперь я не переживаю за спину! Очень крутая технология, я даже успеваю развести все заказы раза в 2 быстрее! Андрей курьер службы доставки воды "Аква Вита" С экзоскелетом я стал чувствовать себя супердоставщиком. Легко нести тяжелые посылки, не напрягая спину, и быстро преодолевать лестницы. Работать стало проще и быстрее. Раньше мечтал о суперсиле, а теперь, каждый день на работе с экзоскелетом она у меня есть! Рамис курьер службы доставки "DPD" Этот экзоскелет — прямо как волшебная палочка!
Волгоградские ученые изготовят экзоскелет для участника спецоперации
Новая реальность: как экзоскелеты постепенно станут частью нашей жизни. Экзоскелеты появляются в новостях нечасто и кажутся вещью из будущего – наравне с летающими такси и роботами-андроидами. устройства помогают сберечь здоровье в условиях больших физических нагрузок, повысить выносливость и помочь восстановиться либо же компенсировать утраченные функции. Экзоскелет: от фантастики к реальности Информационные материалы и новости категории "Здоровье" Статьи и публикации портала DISLIFE.
Экзоскелеты: принцип действия, конструкция, применение
В зависимости от задания в экзоскелет можно встроить дополнительные датчики, систему отопления или охлаждения, добавить защиту. Модель не только позволяла с лёгкостью переносить грузы, но и прибавляла оператору выносливости, не снижая ловкости: в экзоскелете можно было ползти и глубоко приседать. TALOS Весной 2018 года, после многих лет разработок, китайская компания Norinco тоже представила свой новый прототип, разработанный для военных нужд: эта модель позволяет пехотинцу переносить на себе до 45 килограммов, развивая при этом скорость до четырёх километров в час. Но ближе всего к стереотипной фантастической броне подобрался американский TALOS «тактический лёгкий штурмовой костюм» , первый концепт которого представили публике ещё в 2013 году.
В отличие от других своих собратьев, TALOS разрабатывался для отрядов специального назначения и учитывал специфику их службы: прототипы не только усиливали физическую мощь, но и обладали пуленепробиваемой внешней оболочкой, чем поднимали идею средневековых доспехов на качественно новый уровень. Встроенные в TALOS датчики должны были отслеживать состояние здоровья оператора, приборы ночного видения — увеличивать его обзор, упрощая процесс сбора необходимой информации. В мае 2018-го было объявлено, что пилотируемые испытания начнутся весной следующего года.
Но в феврале 2019-го информацию опровергли: разработчики не смогли совладать с трудностями взаимодействия подсистем. Представитель Командования специальных операций США признал, что прототип в настоящее время не готов для работы в обстановке ближнего боя. Новая модель «Ратника» — уже как будто из кино!
Фото: Юрий Пашолок А что же Россия? Сообщается, что в данный момент ведётся разработка экзоскелета для третьего поколения боевой экипировки «Ратник»: кроме увеличения силы и выносливости оператора, новый прототип будет включать в себя подсистемы жизнеобеспечения, управления и связи, защиты и энергосбережения. Предположительно, боевой костюм будет готов к эксплуатации в 2022 году.
На Земле он может применяться как вспомогательное устройство для ходьбы, в космосе — будет универсальным тренажёром, поддерживающим здоровье экипажа во время исследовательских миссий. Экзоскелет весит 26 килограммов а в условиях невесомости — нисколько , крепится на ноги и фиксируется ремнями безопасности на спине и плечах. Если встроить Х1 в скафандр, он значительно облегчит астронавтам выход в открытый космос и спуск на поверхность далёких планет.
Но главная особенность Х1 заключается в широком диапазоне его настроек: если другие экзоскелеты создаются для облегчения человеческой жизни, то Х1 при необходимости может её усложнить, заставив оператора прилагать дополнительные усилия при совершении элементарных действий. В условиях пониженной гравитации Х1 может обеспечить мышечное сопротивление в бёдрах, коленях и лодыжках, имитируя необходимый комплекс общих упражнений. Кроме этого, экзоскелет X1 в режиме реального времени собирает данные о состоянии суставов и мышечной силе пользователя, помогая точнее подобрать необходимую астронавту терапию или корректируя его передвижение в малознакомой среде и оказывая помощь при переноске тяжёлых грузов.
Разработка и усовершенствование Х1 активно продолжаются по сей день. Процесс идёт маленькими шагами, но с каждым новым прототипом человечество приближается к цели. Постепенно сдаёт позиции проблема громоздкости: благодаря современным материалам и технологиям, в частности 3D-печати и новым сплавам, детали экзоскелетов стало легче изготавливать, а весят они в итоге меньше.
Сложнее всего с источниками энергии. Пока что от их размера напрямую зависит время автономной работы экзоскелета: чем больше батарея в заплечном ранце оператора, тем дольше он сможет двигаться в своём роботизированном костюме. Конструируя броню Железного человека, Тони Старк из вселенной Marvel прежде всего бился именно с проблемой бесперебойного питания — и нашёл решение, применив холодный ядерный синтез.
В реальности современные учёные предпочитают литий-полимерные аккумуляторы — ничего лучше пока не изобрели. Но при решении старых проблем возникают новые. Создание экзоскелета отягощено разнообразными трудностями — и главная из них заключается в синхронизации подсистем: не так-то просто настроить слаженную работу всех программ, обеспечивающих симбиоз механики с человеческим организмом.
Сам поставил, сам наживил, выбрал удобное положение конструкции экзоскелетного комплекса и выполнил работу, - объяснил испытатель, облаченный в экзоскелет, к которому подвешена та самая заглушка весом в 42 кило. Кусок трубы ему, похоже, совершенно не мешает. Более того, отечественная разработка помогает рабочим защититься от самой коварной травмы позвоночника, которая может возникнуть при подъеме тяжестей из полусогнутого положения. Спина сразу сломается. А здесь — спокойно поднимаете и можете двигаться, - говорит испытатель, - Экзоскелет не ограничивает мои телодвижения. Вся нагрузка идет на него, а не на тело человека. Экзоскелетом можно пользоваться для работы с тяжелыми предметами весом до 65 кг.
Костюм предназначен, в первую очередь, для военных логистов, которым нужно переносить тяжелые грузы. В этом XOS 2, действительно, хорош. Он также позволяет человеку разбивать кирпичные стены и перебивать деревянные брусья. Экзоскелет работает только будучи подключенным к автономному источнику энергии. Но компания Raytheon обещает исправить это в новой версии своего суперкостюма, добавив туда также бронированные вставки для защиты солдата от огнестрельного оружия. Hybrid Assistive Limb Пока одни организации работают над созданием экзоскелетов для военных нужд, чтобы создать идеальных солдат для убийства врагов, другие разрабатывают костюмы, которые позволяют больным и пострадавшим во время боевых действий людям вести полноценную жизнь. Медицинский экзоскелет Hybrid Assistive Limb К примеру, экзоскелет Hybrid Assistive Limb создан специально для реабилитации людей с проблемами опорно-двигательного аппарата. Он позволяет им вернуться к полноценной активной жизни. И те, кто еще недавно не мог встать с инвалидного кресла, теперь смогут если не бегать со скоростью олимпийского чемпиона, то, по крайней мере, снова ходить и даже подниматься по лестницам. Медицинский экзоскелет Hybrid Assistive Limb Экзоскелет Hybrid Assistive Limb предназначен также для стариков, для которых даже поход в магазин за продуктами превратился в сложный и иногда невыполнимый процесс. Как и мышцы в человеческом организме, экзоскелет Hybrid Assistive Limb слушается био-электрических сигналов, исходящих из мозга человека.
На основе этой разработки норильские инженеры придумали еще и экзостул. Он подойдет как для офисных работников, так и для тружеников заводских цехов. Главная фишка экзостула — способность сдерживать человеческое тело в устойчивом положении в случае аварийной ситуации. Фото: Татьяна Антонова После экскурсии по цехам Михаил Мишустин оставил запись в книге почетных гостей. Премьер пожелал промышленникам «крепчайшего здоровья, интересной работы и семейного тепла», а руководству — «довести все обещания и планы до реализации. Особенно по экологии».
Какими способностями наделяют людей «умные» экзоскелеты
| В США создан экзоскелет, позволяющий пациентам с болезнью Паркинсона стабильно передвигаться пешком | Экзоскелет: от фантастики к реальности Информационные материалы и новости категории "Здоровье" Статьи и публикации портала DISLIFE. |
| Экзомед - промышленные экзоскелетные комплексы | С экзоскелетом больной получает возможность вставать, садиться, ходить, подниматься и спускаться по лестницам без посторонней помощи. |
| Реальный помощник или дорогая игрушка: на что способны современные экзоскелеты | Экзоскелет (в переводе с латыни «внешний скелет») – техническое устройство, которое способно увеличивать физические способности человека благодаря каркасу. |
Под экипировкой: как новейшие экзоскелеты могут изменить облик российской армии
это набор металлических шарниров, соединенных подшипниками между собой. Этот экзоскелет, поддерживая руку, обеспечивает невесомость, нейтральную плавучесть. Уже в этом году в российские вооруженные силы начнет поступать первый серийный экзоскелет ЭО-01.02 производства компании «ГБ Инжиниринг». Киберпротезы, нейроинтерфейсы, экзоскелеты: как развиваются технологии, которые помогают людям, что они могут уже сейчас и что ждет нас в будущем. Усиление) предназначен для разгрузки мышц спины и рук при подъеме, опускании, переносе и удержании грузов массой до 50 кг. Это погрузочный экзоскелет, с помощью которого человек может поднимать тяжести – 48 килограммов на каждую руку. Применение экзоскелета позволяет снизить нагрузку на опорно-двигательный аппарат в среднем на 50%, перенося вес груза через внешний каркас в опорную площадку стопы экзоскелета.
Передовые экзоскелеты: восстановление моторных функций с помощью новейших технологий
Широкий выбор экзоскелетов для любой сферы бизнеса и индивидуального применения. Государственная корпорация «Ростех» представила на форуме медицинской отрасли «Биотехмед-2023», который проходит в Сочи с 9 по 10 октября, экзоскелет для руки собственной разработки. Несколько вариантов экзоскелетов разрабатывают для российской армии Наука Оружие 28 сентября в 12:48 Несколько вариантов экзоскелетов разрабатывают для российской армии. В России разработали экзоскелет для промышленных работ Life Style Технологии/гаджеты 11. бионический экзоскелет, который позволяет людям с двигательными нарушениями в нижних конечностях достигать вертикального положения и ходить. Государственная корпорация «Ростех» представила на форуме медицинской отрасли «Биотехмед-2023», который проходит в Сочи с 9 по 10 октября, экзоскелет для руки собственной разработки. Команда разработала тренажерный комплекс для тренировки спастической кисти руки, включающий экзоскелет и управляемый интерфейсом мозг-компьютер (ИМК).