Универсальный экзоскелет для переноски грузов

Экзоскелеты для человека ног и рук

Робот-костюм Guardian XO превращает экипаж самолетов Delta в сверхчеловеческие машины

Еще на прошлогодней выставке CES компания Sarcos сделала действительно внушительный шаг в будущее, когда показалановейший эволюционный роботизированный экзо скелет, Guardian XO Читать дальше

Предназначен для помощи пожилым людям легкий и отзывчивый экзоскелет

В настоящее время в форме прототипа устройство нижней части тела разрабатывается в сотрудничестве с Городским университетом Нью-Йорка, Городским колледжем и Центром медицинских наук Техаса Читать дальше

Panasonic представила экзоскелет Power Assist который помогает в подготовке соревнований по пауэрлифтингу

Мощный экзоскелет от Panasonic будет использован на соревнованиях по пауэрлифтингу в Токио-2020. Носимый костюм Power Assist модели Atoun будет использоваться не спортсменами, а грузчиками Читать дальше

Сделает вашу жизнь легче – экзоскелет Hyundai Exoskeleton

Новый модернизированный VEX обещает быть намного легче, его общий вес в 2,5 кг на 42 процента легче, если сравнивать с конкурентами. Hyundai говорит, что этот вес обусловлен отсутствием батареи Читать дальше

Предназначена для быстрого развития протезирования бионическая нога с открытым исходным кодом

Новый протез ноги использующий ИИ и разработанный исследователями из Мичиганского университета и Ширли Райан Ability Lab теперь доступен научному сообществу Читать дальше

Роботизированные руки и мобильность – инвалидная коляска AIDE нового поколения

Профессор Николас Гарсия-Арасиль из Университета Мигеля Эрнандеса (UMH) в Эльче, Испания, разработал автоматизированное кресло-коляску с роботизированной рукой Читать дальше

Land Walker, метровый двухпедальный экзоскелет

Представитель сказал, что меньший экзоскелет был разработан, потому что многие дети просили попробовать взрослый Land Walker. Подумав, что это будет слишком опасно, компания построила «Уокер малыша» Читать дальше

Экзоскелет Toyota Welwalk WW-1000 для ног

Welwalk состоит из роботизированной распорки и основного интерфейса, который включает в себя монитор и беговую дорожку. Это приспособление предназначено для решения проблем Читать дальше

Модульный экзоскелет MAX или Agile Exoskeleton для всего тела

MAX в основном предназначен для ношения в таких местах, как строительные площадки, заводы и склады, механически поддерживая и увеличивая костно-мышечную систему пользователя Читать дальше

Экзоскелет для детей

Когда мы думаем об экзоскелетах, повышающих подвижность, мы считаем, что их носят взрослые. Инженеры Испанского национального исследовательского совета разработали экзоскелет, предназначенный детям Читать дальше

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 работы, 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.

ТЕХНОЛОГИИ, ИНЖИНИРИНГ, ИННОВАЦИИ

Измеритель диаметра, измеритель эксцентриситета, автоматизация, ГИС, моделирование, разработка программного обеспечения и электроники, БИМ

Пассивный экзоскелет – панацея при переноске грузов

Данное устройство поможет человеку переносить тяжести (типа рюкзак,бронежилет, защита сапера, снаряжение пожарного) массой 50 кг длительное время без больших усилий и нагрузки на собственный опорно-двигательный аппарат. Минимальные размеры и вес устройства (от 2 кг), эргономичность, неприхотливость в обслуживании сделают его незаменимым помощником в длительных экспедициях, военных марш-бросках, в районах с чрезвычайной ситуацией.

Основной материал, из которых сделан экзоскелет – угле пластик, придающий изделию большую прочность и малый вес. Также экзоскелет может использоваться при реабилитации больных с поврежденным опорно-двигательным аппаратом, людьми с ограниченными возможностями.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ПАССИВНОГО ЭКЗОСКЕЛЕТА «К-2»

Груз давит на плечевые пластины плечевого блока, через него нагрузка передается на заблокированный узел спинного кардана и далее на поясничный отдел. В поясничном узле нагрузка распределяется на две нижние конечности в пропорции, зависящей от наклона корпуса вправо или влево. От нижних конечностей нагрузка передается на опорные площадки, интегрированные в обувь, и уже через подошву взаимодействует с поверхностью, на которой стоит человек. Экзоскелет крепится на теле человека с помощью системы ремней с пряжками и «липучками».

Детали конечностей располагаются с фронтальной стороны конечностей человека, что делает распределение нагрузки на бедро человека (при нагруженной согнутой ноге), на опорную площадку голеностопа равномерным и комфортным, чего нельзя сказать о экзоскелетах с боковым расположением рычагов нижних конечностей.

Трущиеся поверхности, такие как подшипники скольжения или ползуны выполнены из алюминиевого сплава Д16Т с покрытием, состоящим из Al2O3 (корунда), не требующий смазки и не боящийся загрязнений.

За счет своих габаритов и эргономичности К-2 легко одевается под спецодежду и снаряжение, снимая с человека нагрузку от их массы (американский HALC этого не может).

Для хранения на складе с К-2 никаких подготовительных операций проводить не нужно, также как и после окончания хранения. Срок хранения не ограничен, специальные условия для хранения не нужны. Устройство готово к эксплуатации в любую минуту.

К-2 позволяет человеку перемещаться по местности с поврежденной нижней конечностью, вплоть до перелома, зафиксировав ее дополнительно бинтами или ремнями выше повреждения на К-2.

При использовании К-2 человек получает дополнительную защиту нижних конечностей и позвоночника от механических повреждений.

При использовании специальной подвесной системы в экзоскелете, его могут использовать люди с ограниченными возможностями.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПАССИВНОГО ЭКЗОСКЕЛЕТА «К-2»

  • Грузоподъемность: 50 кг
  • Масса: от 2 кг и более (зависит от габаритов человека)
  • Габариты (для человека ростом 176см и массой 75 кг): 153см*41см*15см(собранный, без обуви)
  • Габариты (для человека ростом 176см и массой 75 кг): 72см*41см*25см(сложенный, без обуви)
  • Материал: угле пластик, поверхности скольжения – дюраль Д16Т, крепеж стальной или титановый, ремни – капрон, полиэстр.
  • Покрытие поверхностей скольжения: керамика (Al2O3), толщина покрытия – 100 мкм.
  • Коэффициент трения покрытия: 0.03
  • Долговечность покрытия: на весь срок эксплуатации.
  • Смазка не требуется.
  • Эксплуатация в любых климатических условиях.
  • Ограничений по времени непрерывной работы нет.

Демонстрационный образец

Понравилась статья? Тогда поддержите нас, поделитесь с друзьями и заглядывайте по рекламным ссылкам!

Также читайте:

Пассивный экзоскелет – панацея при переноске грузов : 6 комментариев

Скажите пожалуйста, как можно приобрести это изделие?

Сколько стоит такое чудо.

Разработчики куда-то испарились. Не нашли. Можем сами разработать, если у Вас есть интерес к этому изделию. Пишите сюда info@integral-russia.ru

Интерес есть!
Есть ли готовые изделия? Где их можно попробовать?
Или только их предстоит разрабатывать? Тогда, что за изделие было в ролике?
Ну в общем интересует цена.

В смысле разработать? Интерес есть у многих людей. Я бы взял на рыбалку ездить, за адекватные деньги.
Такого интереса достаточно? Уверен что и другие интересующиеся найдутся.

У нас нет производства этого устройства. Чтобы его запустить, нужно спроектировать сам экзоскелет, испытать, потом разработать техпроцесс и оснастку, а затем запустить произвоство. Это довольно дорого. Около 1,5 млн.рублей. Если хотите. можем это сделать для Вас. Будете выпускать и продавать эти экзоскелеты все кто купит.

Робототехника: универсальный экзоскелет от Ekso Bionics

Универсальный экзоскелет для переноски грузов или УЭПГ – беспривязный антропоморфный экзоскелет с гидравлическим приводом, разработанный командой из компании «Ekso Bionics» во главе с профессором Хамаюном Кэйзеруни. Предполагается, что он нужен для помощи солдатам в переноске грузов весом свыше 200 фунтов на скорости свыше 10 миль/ч в течение долгого периода времени.

После разработки в Лаборатории робототехники и инженерной психологии при университете Беркли, продолжавшейся с 2000 года, система была публично продемонстрирована на Зимнем симпозиуме Ассоциации Армии США 26 февраля 2009 года, когда было заключено эксклюзивное лицензионное соглашение с компанией «Lockheed Martin».

Хотя экзоскелет был снабжен двигателем, и его можно использовать, разработка оказалась провальной, так как нельзя было выполнять некоторые движения, а его использование, фактически, увеличивает нагрузку на мышцы, что идет в разрез с предполагаемой целью экзоскелета.

Разработка

В январе 2009 года компания «Lockheed Martin» заключила эксклюзивное лицензионное соглашение с «Ekso Bionics» (бывшее «Berkeley Bionics»). Разработка программы происходила в подразделении компании «Lockheed Martin» в городе Орландо (штат Флорида) под руководством Джима Ни.

На данный момент «Lockheed Martin» разрабатывает более надежную систему УЭПГ, которую оценит Научно-исследовательский центр при Армии США в Нейтике. Усовершенствованная система будет включать оптимизированное управляющее программное обеспечение, увеличенный срок работы батарей и улучшения человеческих показателей для более быстрого и легкого установления габаритов. Также компания исследует проекты экзоскелетов для их использования в промышленности и медицине.

УЭПГ представляет собой универсальную грузовую систему для нижних конечностей. Ее можно адаптировать для таких отдельных задач типа логистики за счет дополнительных механизмов. Не так давно «Lockheed Martin» выпустила плату для вспомогательного подъемного устройства, которое будет частью системы УЭПГ и обеспечит пользователя возможностью поднимать тяжести.

В мае 2012 года «Lockheed Martin» анонсировали более легкую и энергосберегающую версию УЭПГ, мощности которого хватит для восьми часов марша или нескольких дней неподвижного состояния, а в сентябре он пройдет полевые испытания для армии. В случае успеха экзоскелет будет развернут в боевые порядки до конца года. Хотя УЭПГ был проверен армией США, он так и не был выведен в поле.

Финансирование

В июле 2010 Научно-исследовательский центр при Армии США в Нейтике предоставил «Lockheed Martin» контракт на 1,1 миллиона долларов с целью проверки и оценки усовершенствованных элементов УЭПГ. Тестирование в лабораторных условиях назначено на начало 2011 года вслед за полевыми испытаниями.

Технология и особенности

УЭПГ представляет собой экзоскелет с аккумуляторным питанием для нижних конечностей. Он способен нести груз свыше 200 фунтов, распределяя его вес между передней и задней стороной. Грузы прикрепляются к системе и переносятся посредством прикрепленного к человеку экзоскелета. Сила инерции человека, управляющего аппаратом, серьезно снижает риск повреждение костно-мышечной системы.

УЭПГ обеспечивает усиление в области бедра и коленного сустава. Инновационная гидравлическая структура серьезно повышает эффективность работы системы от батареи. Такие аналоги, как «XOS 2» от компании «Ratheon/Sarcos», связаны с генератором мощности. «Lockheed Martin» анонсировала, что топливные элементы в качестве источника питания могут дать способность выполнять миссию в течение 4 дней.

Также УЭПГ легко надевать. Это достигается за счет хранения в виде небольшого пакета, поэтому солдату можно легко натянуть УЭПГ на ногу и шагать, имея экзоскелет под сапогами. Затем лямки оборачиваются вокруг бедер, талии и плеч. Датчики на подкладках для ног пересылают информацию в бортовой микрокомпьютер, который двигает гидравлическую систему, чтобы она усилила движения управляющего. Гибкость системы позволяет солдату бежать, идти пешком, становиться на колени, ползти и даже двигаться на корточках.

Вместо джойстика или механизма управления здесь работают датчики движения, использующие бортовой микрокомпьютер для того, чтобы совершать движения одновременно с телом. Титановый каркас системы и гидравлический привод расширяют способности и силу солдата, в то время как ее модульность позволяет легко переключать и менять ее компоненты.

Совсем недавно УЭПГ с усовершенствованной системой, включающей батарею с увеличенным сроком службы батареи и оптимизированным программным обеспечением для управления, получила оценку Научно-исследовательского центра при армии США.

Применение

Изначально «Lockheed Martin» разрабатывало УЭПГ для помощи солдатам во время боя. Он мог использоваться для помощи в поднятии тяжелых грузов с минимальными усилиями, в то время как сегодня солдат идет в атаку с более чем 130 фунтами боевого снаряжения.

Также его могли применять в качестве основа для брони или решетки датчиков, которая бы позволила повысить ситуативную информированность во время боя.

На заводах Panasonic грузчики работают в экзоскелетах, как Борги

В последнее время многие разработчики показывают новые модели экзоскелетов в помощь пожилым людям и работникам физического труда. Но это эксперименты, которые редко используются в деле. Компания Panasonic – одна из первых, которая решила, что время пришло. Завод Panasonic в Японии теперь напоминает корабль Боргов из сериала Star Trek. Грузчики в униформе одеты в механические экзоскелеты и с лёгкостью носят тяжёлые коробки.

Научно-фантастическая картина будущего показана в новом видео, которое опубликовала японская фирма.

На заводе Panasonic используются экзоскелеты модели Assist Suit AWN-03. Аккумулятора хватает на восемь часов, то есть на одну рабочую смену. Экзоскелет весит всего 6 кг и легко надевается на тело самим грузчиком без посторонней помощи. При поднятии тяжестей он на 15 кг снижает нагрузку на спину.

Механически улучшенные люди на данный момент дешевле и эффективнее, чем роботы. На заводе люди и роботы трудятся параллельно, помогая друг другу.

Возможно, такими механизмами в будущем будут оснащаться многие работники физического труда. Кстати, у Боргов экзосклет служил также бронёй и не надевался, а напрямую подключался к телу носителя, для более эффективного управления и связи с коллективным сознанием (в нашем случае это менеджер).


Седьмая из Девяти после ассимиляции Боргами

Кстати, в Panasonic разработали и другие экзоскелеты. Например, модель PLN-01 Ninja охватывает не только руки и плечи, но и на ноги. Механизм помогает ходить и бегать, забираться на горы и т.д. Такие устройства полезны для рабочих на открытом воздухе: например, лесорубов или курьеров.

В конце концов, в разработке находится самый мощный экзоскелет Power Loader, который вполне способен заменить машину-погрузчик. Его планируют использовать для разбора завалов в спасательных операциях и на стройках.

Источники:

http://integral-russia.ru/2016/07/03/passivnyj-ekzoskelet-panatseya-pri-perenoske-gruzov/

http://arduinoplus.ru/universalnii-ekzoskelet/

http://habr.com/post/391903/

http://ergoz.ru/arduino-rabotaem-s-ir-signalami-ch-1-priyomnik-tsop22-zapis-ir-signala/

Ссылка на основную публикацию