Vojni egzoskeleton ruske proizvodnje. Vojna tehnologija

Nove moderne tehnologije ispunjavaju naš život nevjerojatnim izumima i naprava. Svakog dana koristimo aparate za kućanstvo, a prije nisu smatrali ništa drugo nego fikcija. Internet, pametni telefoni, automobili punjeni senzorima i autopilot su uobičajene stvari za nas i fenomeni koji osvjetljavaju naše živote. Ispada da vojna industrija kreće tehnički napredak evolucije čovječanstva. Na primjer, mikrovalna pećnica je prvi put bila dostupna vojsci, a onda je civilno stanovništvo planete naučilo. U našem životu s vama ušli su sateliti, računala i još mnogo toga. Uskoro ćemo biti dostupni i vojni egzoskelet.

O čemu se radi?

Nakon čitanja posljednjeg odlomka, mnogi su bili iznenađeni ili čak uplašili riječ "egzoskeleton". Nemojte paničariti, shvatimo to i odredimo kakva je "zvijer" i zašto je to potrebno.

Exoskeleton je najnoviji jedinstveni razvoj znanstvenika u takvom području znanosti kao biomehanika. Tehnologija je napravljena u obliku vanjskog okvira sustava, koji je dizajniran za jačanje mišićne snage čovjeka ili android robota. Ovaj pojam je preuzet iz biologije. To znači površinski kostur u organizama beskralješnjaka. Takva tehnologija u budućnosti će eliminirati fizička ograničenja u ljudskom životu, kao i u korištenju mehanizama. Vojna tehnologija i njegove potrebe nadmašile su sva očekivanja. Kaže se da će se 5-6 godina u Ministarstvu obrane Ruske Federacije pojaviti posebna oprema.

Već ste shvatili i nagađali da je razvoj egzoskeleta neizbježno područje interesa Ministarstva obrane. Uostalom, takav razvoj će povećati sposobnosti i fizičke sposobnosti vojnika. U budućnosti će ove tehnologije biti korištene na svemirskim vozilima, kao iu strojevima za uranjanje u ekstremne dubine za istraživanje.

Kako je sve počelo?

Vojni egzoskelet je postao uobičajen u fantastičnom svijetu. Takvi uređaji koje smo vidjeli u video igricama, filmovima i crtićima, ali u razvoju tih "kostima" nisu se pojavili tako davno. Prvi put predstavio je svijet američkom vojnom tehnologijom 60-ih godina dvadesetog stoljeća. Ali bilo je toliko teške i niske mobilnosti da je bilo potrebno isključiti mogućnost korištenja u praksi. General Electric i United Stades Militari zatvorili su projekt koji nije postigao pozitivne rezultate. Uzorci koji su uspješno primijenjeni pojavili su se nedavno. Pozitivno se pokazao egzoskeletom ruskog podrijetla. Odijela se razvijaju u drugim zemljama: SAD, Izrael, Japan. A što mislite, koje su se moći međusobno natječu u ovom razvoju? Čast nositi naziv "vojni egzoskeleton" dodijeljen je razvoju Sjedinjenih Država i Ruske Federacije!

"Egzotični odijelo" danas

U različitim igrama naći egzoskeletu „Stalker”, „Varfeys”, „Starcraft”, „Kriza”, i drugi. No, u stvarnosti ti se kostimi razvijaju. U našoj zemlji ova inovacija razvija Institut za mehaniku znanosti Sveučilišta u Moskvi pod logotipom "ExoAtlet". U Americi, paralelno razvijati dva uređaja: svjetlo pješaštvo „Hulk” iz „Loked Martin” i višenamjenska teški „HIKSOS-2” od proizvođača „Raytheon”.

Velika količina informacija o razvoju je zatvorena. Ali biomehanika čovjeka u našoj zemlji želi osloboditi uređaj za otvoreno tržište. Uskoro će se pojaviti skelet medicinske namjene.

Medicinski egzoskelet

Planira se korištenje ruskih sustava u medicini. To će povećati šanse za ljude lancane u invalidskim kolicima. Ljudska biomehanika pokušava uvesti takve uređaje u proces rehabilitacije. Istovremeno će obavljati nekoliko funkcija:

• invalidska kolica za zamjenu;
• simulator za osobe s bolestima mišićno-koštanog sustava;
• sredstvo društvene i emocionalne rehabilitacije.

Vlasnik takve opreme moći će se samostalno kretati, čak i riješiti se problema "odozdo prema gore".

Verzija odjeće za hitne slučajeve i spašavanje

Vojni egzoskelet je osmišljen kako bi riješio nekoliko problema:

• prijevoz vrlo teških proizvoda ljudima na velike udaljenosti;
• razminiranje područja;
• sudjelovanje u antiterorističkim operacijama;
• uklanjanje posljedica katastrofa uzrokovane ljudskim djelovanjem i prirodnih katastrofa;
• analiza speleologije i blokada;
• gašenje požara, kada je zračna rezerva u uređaju za disanje spasilača ograničena itd.

Koja je kost modernog superjunaka?

Egzoskeleton ruske proizvodnje izvodi se u obliku okvira koji se nalazi iza vlasnika. Postoje i dva ruku za ruku i nogu na jednoj strani prtljažnika. Udovi koji obavljaju ulogu ruke, uređaj ne. Domaći razvoj razlikuje se od inozemnog analognog. Naš uređaj je pasivan u prirodi. Nije opremljen servo pogonima, tj. Pokret se provodi zbog mišićne snage vlasnika uređaja.

No, svjetska zajednica vjeruje da je naš razvoj daleko više obećava od SAD-a u pogledu masovne primjene. "ExoAtlet" dopušta vojniku da nosi teret težak oko stotinu kilograma. Stvar je u tome da je težina na okviru pravilno raspoređena. Takvo rješenje čini proizvodnju egzoskeletona jeftinijim desecima puta, što omogućava opremanje više boraca.

Overseas analogue

U SAD-u je izgradio veliki broj elektronike i baterija. Uz visoku cijenu, u zapadnoj gradnji postoji i drugi problem - autonomija. Inženjeri su postigli da sustav radi 72 sata. Ali uskoro se postavlja pitanje napunjenosti ili zamjene napojne jedinice (baterije), jer je na terenu vrlo problematično, a ponekad i nemoguće!

Kritičari su vidjeli još jedan problem američke "HALK". Što bi trebao borac učiniti ako je dizajn iscrpljen, i nema načina za vraćanje energetskog resursa? Dizajneri kažu da ova situacija uopće nije problem. Ovi vojni roboti lako se mogu presavijati pretvarajući ih u neku vrstu ruksaka. Ali takav robot ima težinu od oko 25 kg. A što bi trebao branitelj učiniti: baciti skupi razvoj ili nositi još 25 kg dodatne težine, ne računajući one 100 kg prtljage?

Održivost HULC-a

Na terenu, pouzdanost i mogućnost popravljanja ove tehnike također uzrokuju velik broj pitanja. Za vojnu opremu, ti parametri su vrlo važni. Na primjer, oružja će biti učinkovita ako suprotstavlja nepovoljne čimbenike, a vojnik ih može popraviti improviziranim oružjem u procesu eksploatacije. Nije poznato kako se nezaštićena elektronika američkog analoga ponaša u uvjetima mraza ili prašine. Kako bi onemogućio borca ​​s takvim "gizmom", dovoljno je vatreno vatreno oružje u konstrukcijski element, napajanje ili hidrauliku. Kao rezultat, super odijelo će se pretvoriti u teški balast. Popravak takve stvari na terenu nije moguće zbog povećane tehnološke složenosti.

Ruski egzoskelet

U domaćoj inačici nema problema s napajanjem. Naš "ExoAtlet" ograničen je samo fizičkim sposobnostima borca. Uređaj ne oslobađa fizičko opterećenje od ratnika, ali vam omogućuje da nose do 100 kg opreme i oružja. Naš razvoj ne nosi teret, pomaže osobi da obavlja tu funkciju. Vojni razvoj je jedinstven. Inženjeri su postigli da ExoAtlet ima masu od samo 12 kg. Ovo je jedna od njegovih prednosti. Uostalom, u uvjetima borbe, svaki gram broji. Moramo shvatiti da prekomjerna težina usporava aktivnost borca. To negativno utječe na učinkovitost ratnika. I jednostavnost takvog dizajna je očiti plus.

Vojna upotreba ExoAtleta također je posljedica činjenice da su hidraulika i elektronika odsutni. Uređaj je jednostavna i lagana metalna struktura. Uostalom, što je jednostavnija oprema, to manje negativnih čimbenika utječu na to, bilo da je riječ o kvaru ili oštrim klimatskim uvjetima. Popravak održavanja bit će mnogo lakši. Naši programeri stvorili su takav kostur, u kojem praktički ništa ne može biti oštećeno. I mehanika u borbi za vraćanje mnogo lakše od elektronike. U vezi s tim čimbenicima, domaći razvoj je mnogo pouzdaniji od zapadnih kolega.

Jednostavno rečeno, uskoro u obrani naše zemlje bit će jednostavni i ekonomični vojni roboti. A u ovom trenutku zapadni inženjeri i dalje rame svoj mozak. Imaju dug put za preciziranje i poboljšanje svojih potomaka. Nedavno je HULC sudjelovao u vojnim testovima, ali, nažalost, rezultati su bili razočaravajući. Stoga, vojna mladež Sjedinjenih Država uskoro neće vidjeti egzosuit na svojim ramenima.

Povijest stvaranja ExoAtleta

• 2011 - MSU znanstvenici osvojili su natječaj Ministarstva za hitne slučajeve za razvoj kostura. Posljednjih godina tim stvara pasivne i aktivne uređaje. Pasiv se nije bojao vatri, težio je 12 kg i nosio težine do 100 kg. Aktivno dopušteno vojniku da podigne težinu do 200 kg.
• 2013 - tim znanstvenika razdvojen za razvoj ExoAtleta u medicinske svrhe. Njihov je moto bio to da bi pravi ljudi hodali u egzoskeletonima.

• 2014. - MSU Istraživački institut dobiva glavnu nagradu iz Startup Villagea. Tim je postao stanovnik Skolkova, a također je ušao u prvih pet finalista natjecanja Generation S i nastupao na Olimpijadi u Sočiju u robotici. Zatim je predstavljen razvoj Singapura i održavanje pregovora s glavnim rehabatatorom zemlje.
• 2015 je prva prodaja. Arkhangelska oblast kupila je 6 odijela za istraživanje i ispitivanje. Iste je godine došlo do prvog putovanja na Bliski istok. Na sajmu X Venture u Kazanu, tim je osvojio prvo mjesto u nominaciji visoke tehnologije.
• 2016 - ExoAtlet prelazi Atlantik i osvaja američka i azijska tržišta. Ove godine povezana je s programerima kostura s pucanjem iz signalnog pištolja. U Rusiji počinje prodaja uređaja i ozbiljne kliničke studije počinju.

ExoAtlet kod kuće

Naš "atletičar" dizajniran je na takav način da potpuno reproducira šetnju nositelja. Ali to ne znači da će proces biti proveden bez sudjelovanja domaćina. Ovaj se pokret može usporediti s vožnjom bicikla. Čovjek će se morati naviknuti na menadžment. Pomoću takve opreme morate naučiti kako se ponovno uspostaviti ravnoteža i poduzeti prvi korak pojedinačno. Ovaj proces traje od nekoliko sati do nekoliko dana. Postupak osposobljavanja za upravljanje egzoskeletom obavlja se u klinici, gdje je uređaj reguliran vlasničkim osobnim parametrima:

• širina zdjelice;
• Visina naslona;
• duljina i udio nogu.

Naravno, sve prolazi pod kontrolom liječnika koji prije svake vježbe provodi potpunu provjeru tijela. Nadalje, pacijent ima pravo provesti obuku i rehabilitaciju kod kuće, ali opet pod nadzorom. Robot snima podatke o telemetriji i šalje ga centru za promatranje.

Ako je leđna moždina ozlijeđena relativno nedavno, onda postoji mogućnost izbjegavanja invaliditeta. Ali ovaj "zlatni sat" ne traje dugo. Što prije pacijent se vratio na stazu i napraviti prvi korak sa „EkzoAtleta”, više šanse da mora vratiti motoričke funkcije i povratak u normalan život. Ali važno je zapamtiti da proces rehabilitacije za sve ovisi o životu pogođene osobe.

U slučaju potpunog gubitka motoričkih funkcija, ExoAtlet će postati djelomična zamjena za invalidska kolica. Treba shvatiti da u odijelu ne možete provesti dane na kraju, jer to je sredstvo rehabilitacije. Dnevni trening u odijelu odmah zamijeniti tri fizioterapeuta i iz temelja promijeniti kvalitetu života paraliziranim pacijentima. Egzoskelet će pomoći ljudima da počnu hodati. Hodanje će uzrokovati da ventilacija će poboljšati znatno, a krvni tlak se vraća na normalu, povećanje pokretljivosti zglobova, ostavite infekcije mokraćnog sustava, obnovljena moć unutarnjih organa i mišića, kao i utvrditi crijeva. Sve to je fiziološki učinak.

Emocionalni i psihološki aspekti u životu osoba s invaliditetom nisu ništa manje važni. Paralizirani ljudi koji su koristili ExoAtlet primijetili su da im se raspoloženje i stav prema svijetu koji je oko njih poboljšali. Njihov život počeo se ispunjavati bojama, pozitivnim impresijama i emocijama. Imaju nove snage. Sada su u mogućnosti komunicirati u skladu s drugim ljudima. Vatra i zanimanje za život u očima ExoAtlet pilota. Kažu da iza leđa nisu elektronika i baterija, ali dva tehnološka krila.

Japanski HAL

U Zemlji Uskrslog Sunca biomehanika čovjeka ne prestaje. Znanstvenici japanskog eksperimentalnog laboratorija razvili su hibridni pomoćni dio. Danas, osobe s invaliditetom koriste ga na otoku. Razvoj i poboljšanje ove nošnje održao se na Sveučilištu Tsukuba 20 godina! Danas, Japanci aktivno uvode HAL tehnologiju u medicini. Tvrtka Cyberdyne (vlasnik prava na egzoskeletu) iznajmila je više od tri stotine primjeraka. Godine 2013. izum je dobio potvrdu o sigurnosti u uporabi. Ta je činjenica otvorila put do uređaja na svjetskom tržištu, a potvrdila je i njegovu pouzdanost.

Vlasnik izmjeni HAL-5 može podići i premjestiti stvari i predmete u više od pet puta mase maksimalnog opterećenja in vivo. Ovaj preokret u umjetnosti robota svjetskih i pojednostavljuje posao i čišćenje spasioce različite učinke. No ova izmjena još nije implementirana.

zaključak

Ranije smo vidjeli fantastične događaje u kinu. U igrama su se upoznali s egzoskeletonom ("Stalker"), ali nisu mogli ni misliti da bi takve tehnologije uskoro postale dostupne običnoj osobi. Godine 2017. provode se aktivni testovi na području kontrole kostima snagom misli. Naši znanstvenici sada su dužni naučiti operativni sustav kako bi odmah pročitao sapune operatera. Problemi autonomije akumulatora postupno se rješavaju, jer rusko Ministarstvo obrane namjerava započeti s nabavom takvih uređaja već početkom 2020. godine. Možemo samo čekati i držati šake za naše sjajne glave u Institutu za mehaniku Moskovskog državnog sveučilišta.

Danas u Rusiji nema tržišta sličnih proizvoda. Još uvijek moramo stvoriti. Ostaje pitanje da li će inženjeri i dizajneri dovesti svoje dijete do savršenstva. Domaća ekipa „EkzoAtleta” će morati riješiti puno složenih pitanja: sinkronizacija puls čitanja i reakcije opreme, povećanje volumena baterije, smanjujući svoju težinu i još mnogo toga. Ovaj smjer u svijetu dobiva zamah i postaje sve popularniji. Razvijaju se i natjecatelji, provodeći veliki broj testova. Europski stručnjaci procjenjuju tržište egzoskeleta čak 1,5 milijardi eura. Neka nam puno sreće na ruski programeri, kreativni uspjeh i redovite dostignuća i otkrića na svom tvrdom kreativan način!