Yeni Rus dış iskeleti. Bir rüyaya doğru adım atın: Arkhangelsk setinde bir dış iskelette yürüyüş. Amaç iyileşmek

Rus ordusu için dış iskelet prototipi 6 Ekim 2017

Hayır, bizi tabletler ve akıllı telefonlarla aldatabilecekleri açık - başkana gösterdiklerini yapmayacaklar. Hatta hile bile yapabilirler.

Ancak ordu genellikle aldanmıyor ve kendilerine verilen sözü yerine getiriyor. Ama bunu yapacaklar mı?

Ordu 2017 forumunda “Geleceğin Savunucusu” adı verilen yeni bir ordu dış iskeletinin prototipi sunuldu. Gelecekte böyle bir dış iskeletin askerler için ekipman haline geleceği ve askerin fiziksel parametrelerini, dayanıklılığını ve atış kalitesini iyileştirmelerine olanak sağlayacağı bildiriliyor. Böyle bir dış iskelet yardımıyla askeri personel mermilerden ve şarapnellerden güvenilir bir şekilde korunacak, ayrıca 150 kg'a kadar kargo taşıyabilecek.

"Ratnik-3", fiziksel güç ve dayanıklılığı artıracak titanyum dış iskelet, pullu vücut zırhı, hava koşullarına uyum sağlayabilen kamuflaj üniforması, el feneri içeren zırhlı kask, ekran ve gece görüş cihazının yanı sıra ayakkabılar içeriyor. patlayıcı sensörler ile

Bu ekipmanın nesillere bölünmesi oldukça keyfidir. Belirli zamana bağlı kilometre taşlarını yansıtmak yerine, genel bir iyileştirme ve iyileştirme sürecini yansıtır. “Ratnik”in kullanım ömrünün beş yıl olduğunu düşünürsek bu aralıkta bir güncelleme, yani 2020 yılına yakın bir güncelleme beklemeliyiz.

Yakın gelecekte Ratnik-2'de neler olacak?

Birincisi, hem savaş araçları hem de askerler için bir “dost veya düşman” tanıma sistemi. Bu, kendi başınıza dost ateşinden kaçınmanıza ve genel olarak savaş alanında neler olduğunu daha iyi anlamanıza olanak tanır.

İkincisi, belki de bu zamana kadar Army 2016 forumunda duyurulan kardiyovizörlerin üretimine başlanacak. Bu cihaz gerçek zamanlı olarak EKG okumalarını, kalp atış hızını, solunum hareketlerini ve sıcaklığı almanızı sağlar. Bu verilere dayanarak komutan, askerlerinin fiziksel ve duygusal durumu hakkında fikir sahibi olabiliyor.

Üçüncüsü, aramid kumaşların devri sona eriyor ve bunların yerini daha pratik ve dayanıklı yüksek molekül ağırlıklı polietilen alıyor.

Arkhangelsk'te, Kuzey Dvina setinde, kuvvetli rüzgara ve soğuk havaya rağmen Sergei Rubinstein bir dış iskelet içinde yürüdü. Bu, Kuzey Devlet Tıp Üniversitesi'nden, E.E. Volosevich'in adını taşıyan 1. Şehir Hastanesi'nden ve Skolkovo Vakfı sakini ExoAtlet şirketinden bir grup mühendis, doktor ve uzmanın bir kompleksi tanıtmak için yaptığı büyük araştırma çalışmasının bir sonraki aşamasıdır. Engelli kişilerin rehabilitasyon programına teknik rehabilitasyon araçları (TSR) dahil edilmiştir.

Dış iskeletteki yürüyüşten önce egzersiz terapisi odasında eğitim, Rubinstein çiftinin aile kutlaması - Temmuz 2016'da bir düğün ve ofiste çalışma gerçekleşti. 2016 yılında başlayan projenin bölgesel hükümet ve Arkhangelsk Bölge Kalkınma Kurumu'nun desteğiyle hayata geçirildiğini de hatırlatalım.

Sergei Rubinstein projenin aktif bir katılımcısı, asıl hedefe takıntılı: dokuz yıl önce kaybedilen bağımsız hareket etme yeteneğini yeniden kazanmak. “Bugün, güzel setimiz boyunca yürümek, yeteneklerimi test etmek ve başkalarına her şeyin mümkün olduğunu göstermek için eski hayalim gerçek oldu, sadece korkmamanız ve gerçekten istemeniz gerekiyor. Ayrıca dış iskeletin bir rehabilitasyon cihazı kategorisinden normal bir kategoriye geçmesini, günlük yaşamda, işte, tatilde asistan olmasını gerçekten istiyorum, böylece onu özgürce kullanabilirsiniz, etrafta dolaşabilirsiniz, dışarıdan yardım düşünmeden, ” dedi Sergei.

Önceki gün bir kat merdiven çıktı; eğitim 1. Şehir Hastanesi'nin rehabilitasyon tedavi bölümünde yapılıyor. Dış iskeletin "basamağı" ayarlamak için çeşitli seçenekleri vardır; bunlardan ikisi sette kullanıldı: yüksek - düz bir yüzey için ve orta - basamaklara tırmanırken. Pilot, Svoboda Caddesi'nden Barış Meydanı'na kadar setin bir bölümünü yürüdü ve Sovyet halkının Büyük Vatanseverlik Savaşı'ndaki Zaferini temsil eden anıtın yanına çıktı. Ve Sergei'nin hastalığa karşı kazandığı zaferi göstererek anıtı ziyaret etmesi çok sembolik.

Yürüyüşte, bir kaza sonucu sakat kalan 12 yaşındaki genç arkadaşı Alyosha'nın da bulunduğunu belirtmekte fayda var. Sergei'ye göre, takıntısıyla bağımsız yürüme yeteneğini kaybetmiş insanlara bu hayatta aşılamaz hiçbir şeyin olmadığını gösteriyor. “Ama bunun için her gün spor salonunda, havuzda ya da dış iskelette antrenman yapıyorum. Bu nedenle artık sokakta hareket etmem benim için zor değil” diye ekledi.

Dış iskeletin engellilere yönelik bölgesel rehabilitasyon programında uygulanmasından sorumlu araştırmacı Elena Bondarenko, araştırmaya omurilik yaralanması olan toplam 23 bölge sakininin katıldığını kaydetti. Çalışma katılımcılarının coğrafyası genişlemekte ve bugün Arkhangelsk, Severodvinsk, Novodvinsk, Primorsky, Mezensky, Kholmogorsky, Krasnoborsky, Velsky ve Leshukonsky bölgeleri tarafından temsil edilmektedir. Büyük bir gururla projenin yedi felçli hastayı da kapsadığını duyurdu. Elena Bondarenko, "Çok iyi sonuçlar aldık ve Moskova'daki meslektaşlarımız deneyimlerimize şimdiden ilgi duymaya başladı" dedi. "Bu kategorideki hastalarımız için bir dış iskelet de iyidir çünkü hastalığın tedavisinde önemli olan doğru yürüyüşün yeniden sağlanmasına yardımcı olur."

Geliştirilmiş ve sertifikalandırılmış dış iskeletin yeni versiyonu bu yılın Mart ayında bölgeye ulaştı ve hemen rehabilitasyon sürecine dahil edildi. Bugün, ExoAtlet mühendisleri bunun başka bir versiyonu üzerinde çalışıyor - gençler için ve burada geliştiriciler öncelikle diğer yükseklik ve teknik parametreleri dikkate alacaklar.

“Elbette proje başarılı bir şekilde gelişiyor. Yeniliklerin rehabilitasyon sürecine dahil edilmesine dikkat etmek önemlidir. Yüksek teknolojilerin kullanımıyla hem tıbbi rehabilitasyon kalitesi hem de pilotlarımızın ve ailelerinin yaşam kalitesi iyileştiriliyor. Hastalar yeniden düşünmeye başlar ve kendileri üzerinde çalışma ve sağlıklarının sorumluluğunu alma arzusu geliştirirler. Bu projeye katılarak pilotlar arasında fiziksel durumlarına dikkat etme konusunda motivasyonun arttığını görüyoruz" dedi sosyal kümenin başkanı Yulia Kovaleva.

Ayrıca SSMU ve E.E. Volosevich 1. Şehir Hastanesi'nden uzmanlardan oluşan ekibin, uyumlarının, hastalarla çalışma sürecine katılımlarının ve faaliyetlerinin nihai sonucuna olan yüksek ilginin de altını çizdi.

Anlamlı yürüyüş, Zafer Anıtı önünde çekilen toplu fotoğrafla sona erdi. Bir sonraki pilot ve halka açık etkinliğin organizatörleri, etkinliği Temmuz ayı sonunda daha fazla sayıda vatandaşın ve şehrin konuğunun set boyunca yürümesiyle düzenlemeyi planlıyor.

Yeni modern teknolojiler hayatımızı muhteşem icatlar ve aletlerle dolduruyor. Her gün, daha önce bilim kurgudan başka bir şey olmadığı düşünülen ev aletlerini kullanıyoruz. İnternet, akıllı telefonlar, sensörlerle dolu arabalar ve otopilot bize tanıdık gelen ve hayatımızı aydınlatan şeyler ve olgulardır. Askeri sanayinin insan evrimindeki teknolojik ilerlemeyi yönlendirdiği ortaya çıktı. Örneğin, mikrodalga fırın ilk önce ordunun kullanımına sunuldu ve daha sonra gezegenin sivil nüfusu bunu öğrendi. Uydular, bilgisayarlar ve çok daha fazlası hayatımıza girdi. Yakında askeri bir dış iskelet elimizde olacak.

Ne hakkında konuşuyoruz?

Son paragrafı okuduktan sonra birçok kişi "dış iskelet" kelimesine şaşırdı, hatta korktu. Panik yapmayın, hadi çözelim ve bunun ne tür bir "canavar" olduğuna ve neden gerekli olduğuna karar verelim.

Dış iskelet, biyomekanik gibi bir bilim alanında bilim adamlarının en son benzersiz gelişmesidir. Teknoloji, bir insan veya android robotun kas gücünü artırmak için tasarlanmış harici bir çerçeve sistemi biçiminde üretilmektedir. Bu terim biyolojiden alınmıştır. Omurgasız organizmaların yüzeysel iskeletini ifade eder. Gelecekte bu teknoloji, insan yaşamındaki fiziksel sınırlamaların yanı sıra mekanizmaların kullanımındaki sınırlamaları da ortadan kaldıracak. Askeri teknoloji ve onun ihtiyaçları bir kez daha tüm beklentileri aştı. 5-6 yıl içinde Rusya Federasyonu Savunma Bakanlığı'nın özel amaçlı ekipmanlara sahip olacağını söylüyorlar.

Dış iskeletlerin geliştirilmesinin Savunma Bakanlığı'nın ilgi alanı olduğunu zaten anlamış ve tahmin etmişsinizdir. Sonuçta böyle bir gelişme askerin yeteneklerini ve fiziksel yeteneklerini artıracaktır. Gelecekte bu teknolojileri uzay gemilerinde ve araştırma amacıyla aşırı derinliklere dalış yapan makinelerde kullanmak istiyorlar.

Her şey nasıl başladı?

Askeri dış iskelet fantezi dünyasında sıradan hale geldi. Bu tür cihazları video oyunlarında, filmlerde ve çizgi filmlerde görüyoruz ancak bu “kıyafetler” daha yeni geliştirildi. Bunlardan ilki, yirminci yüzyılın 60'lı yıllarında Amerikan askeri teknolojileri tarafından dünyaya tanıtıldı. Ancak o kadar ağır ve hareketsizdi ki gerçek kullanım olasılığının göz ardı edilmesi gerekiyordu. General Electric ve United States Army olumlu sonuçlar alamadan projeyi kapattı. Başarılı bir şekilde kullanılan örnekler yakın zamanda ortaya çıktı. Rus yapımı dış iskelet kendini olumlu bir şekilde kanıtladı. Diğer ülkeler de kostüm geliştiriyor: ABD, İsrail, Japonya. Sizce bu gelişmede hangi güçler birbiriyle yarışıyor? “Askeri dış iskelet” adını taşıma onuru şu ana kadar ABD ve Rusya Federasyonu'nun gelişmelerine layık görüldü!

Bugün "Exosuit"

Çeşitli oyunlarda bir dış iskelet bulunur: "Stalker", "Warface", "Starcraft", "Crisis" ve diğerleri. Ancak gerçekte bu kıyafetler henüz geliştirilmektedir. Ülkemizde bu yeni ürün, Moskova Devlet Üniversitesi Mekanik Araştırma Enstitüsü tarafından ExoAtlet logosu altında geliştirilmektedir. Amerika'da paralel olarak iki araç geliştiriliyor: Locked Martin şirketinden hafif piyade "Hulk" ve üretici Raytheon'dan çok amaçlı ağır "XOS-2".

Gelişmelerle ilgili bilgilerin büyük bir kısmı kapalı. Ancak ülkemizdeki insan biyomekaniği, cihazı açık pazara sunmak istiyor. Yakında tıbbi amaçlı bir iskelet ortaya çıkacak.

Tıbbi dış iskelet

Rus yapımı sistemlerin tıpta kullanılması planlanıyor. Bu, tekerlekli sandalyeye mahkum insanların yeteneklerini artıracaktır. İnsan biyomekaniği bu tür cihazları rehabilitasyon sürecine dahil etmeye çalışıyor. Aynı anda birkaç işlevi yerine getirecekler:

• tekerlekli sandalye yerine;
• kas-iskelet sistemi hastalıkları olan kişiler için bir simülatör;
• sosyal ve duygusal rehabilitasyon aracıdır.

Böyle bir teknolojinin sahibi bağımsız hareket edebilecek, hatta “aşağıdan yukarıya” bakma sorunundan da kurtulabilecek.

Elbisenin acil kurtarma versiyonu

Askeri dış iskelet çeşitli sorunları çözmek için tasarlandı:

• insanlar için çok ağır olan yükleri uzun mesafelerde taşımak;
• bölgenin mayınlardan arındırılması;
• terörle mücadele operasyonlarına katılım;
• insan kaynaklı felaketlerin ve doğal afetlerin sonuçlarının ortadan kaldırılması;
• çökme ve moloz analizi;
• kurtarıcının solunum cihazındaki hava beslemesi sınırlı olduğunda yangınları söndürmek vb.

Modern süper kahraman kostümü nedir?

Rus yapımı dış iskelet, sahibinin sırtının arkasında bulunan bir çerçeve şeklinde yapılmıştır. Ayrıca vücudun bir tarafında kol ve bacak için iki adet destek bulunmaktadır. Cihazın el görevi gören uzuvları yoktur. Yurt içi kalkınma yurt dışındaki benzerlerinden farklıdır. Cihazımız doğası gereği pasiftir. Servolarla donatılmamıştır yani hareket, cihaz sahibinin kas gücüne bağlı olarak gerçekleştirilir.

Ancak uluslararası toplum, kitlesel uygulama açısından bizim gelişmemizin Amerika'dakinden çok daha umut verici olduğuna inanıyor. “ExoAtlet”, bir dövüşçünün yaklaşık yüz kilogram ağırlığındaki bir yükü taşımasına olanak tanıyor. Önemli olan çerçeve üzerindeki ağırlığın doğru şekilde dağıtılmasıdır. Böyle bir çözüm, dış iskelet üretme maliyetini onlarca kat azaltır ve bu da daha fazla sayıda savaşçının donatılmasını mümkün kılar.

Yurtdışı eşdeğeri

Amerikan gelişimine çok sayıda elektronik ve pil yerleştirildi. Yüksek maliyetin yanı sıra, Batı tasarımlarında başka bir sorun daha var - özerklik. Mühendisler sistemin 72 saat çalışmasını sağladı. Ancak çok geçmeden güç kaynağı ünitesini (pil) şarj etme veya değiştirme sorunu ortaya çıkıyor, çünkü saha koşullarında bu çok sorunlu ve bazen imkansız!

Eleştirmenler Amerikan HULK'ta başka bir sorun gördü. Yapı boşaltılırsa ve enerji kaynağını eski haline getirmenin bir yolu yoksa bir asker ne yapmalıdır? Tasarımcılar bu durumun hiç de sorun teşkil etmediğini iddia ediyor. Bu askeri robotlar kolayca katlanarak bir tür sırt çantasına dönüşebiliyor. Ancak böyle bir robotun ağırlığı yaklaşık 25 kg'dır. Peki savunma oyuncusu ne yapmalı: pahalı geliştirmeyi bırakmalı mı yoksa 100 kg'lık bagajı saymadan 25 kg daha fazla ağırlık mı taşımalı?

HULC'nin sürdürülebilirliği

Saha koşullarında bu ekipmanın güvenilirliği ve tamir edilebilirliği de çok sayıda soruyu gündeme getirmektedir. Askeri teçhizat için bu parametreler çok önemlidir. Örneğin küçük silahlar, olumsuz etkenlere dayanabilirse etkili olacaktır ve bir asker, operasyon sırasında bunları doğaçlama yöntemlerle onarabilir. Amerikan mevkidaşının korumasız elektroniklerinin don veya toz koşullarında nasıl davranacağı bilinmiyor. Bir savaşçıyı böyle bir "şey" ile etkisiz hale getirmek için ateşli silahla yapısal, güç veya hidrolik bir unsura ateş etmek yeterlidir. Sonuç olarak, süper kıyafet ağır balastlara dönüşecek. Teknolojik karmaşıklığın artması nedeniyle böyle bir şeyin sahada onarılması mümkün değil.

Rus dış iskeleti

Yerli versiyonda güç kaynağıyla ilgili herhangi bir sorun yoktur. “ExoAtlet”imiz yalnızca savaşçının fiziksel yetenekleriyle sınırlıdır. Cihaz, savaşçıyı fiziksel stresten kurtarmaz ancak 100 kg'a kadar ekipman ve silah taşımasına olanak tanır. Gelişimimiz bir yük taşımaz; kişinin bu işlevi yerine getirmesine yardımcı olur. Askeri gelişmeler benzersizdir. Mühendisler ExoAtlet'in yalnızca 12 kg ağırlığında olmasını sağladı. Bu onun avantajlarından biridir. Sonuçta savaş koşullarında her gram önemlidir. Aşırı ağırlığın bir dövüşçünün performansını yavaşlattığını anlamalıyız. Bu, savaşçının etkinliğini olumsuz yönde etkiler. Ve böyle bir tasarımın kolaylığı bariz bir artı.

ExoAtlet'in askeri kullanımı da hidrolik ve elektroniğin bulunmamasından kaynaklanmaktadır. Cihaz basit ve hafif bir metal yapıdır. Sonuçta, ekipman ne kadar basit olursa, ister arıza ister sert iklim koşulları olsun, olumsuz faktörler onu o kadar az etkiler. Onarımların gerçekleştirilmesi de çok daha kolay olacaktır. Geliştiricilerimiz neredeyse hiçbir şeyin hasar görmediği bir iskelet yarattı. Ve savaşta mekaniği geri yüklemek elektronikten çok daha kolaydır. Bu faktörlerden dolayı, yurt içi kalkınma Batılı benzerlerinden çok daha güvenilirdir.

Basitçe söylemek gerekirse, basit ve uygun maliyetli askeri robotlar yakında ülkemizin savunmasında karşımıza çıkacak. Bu arada Batılı tasarım mühendisleri kafalarını kaşımaya devam ediyor. Beyin çocuklarını geliştirmek ve geliştirmek için gidecekleri uzun bir yol var. HULC yakın zamanda ordu testlerine katıldı ancak maalesef sonuçlar hayal kırıklığı yarattı. Bu nedenle, Amerika Birleşik Devletleri'nin askeri gençliği yakında omuzlarında bir exosuit görmeyecek.

"ExoAtlet" in yaratılış tarihi

• 2011 - MSU bilim insanları Acil Durumlar Bakanlığı'nın iskeletin geliştirilmesine yönelik ihalesini kazandı. Sonraki yıllarda ekip pasif ve aktif cihazlar yaratır. Pasif olan ateşten korkmuyordu, 12 kg ağırlığındaydı ve 100 kg'a kadar ağırlıkları tolere ediyordu. Aktif, dövüşçünün 200 kg'a kadar ağırlık kaldırmasına izin verdi.
• 2013 - ExoAtleta'yı tıbbi amaçlarla geliştirmek için bilim adamlarından oluşan bir ekip ayrıldı. Sloganları, gerçek insanların dış iskeletlerle dolaşmasıydı.

• 2014 - Moskova Devlet Üniversitesi Araştırma Enstitüsü, Startup Village'dan ana ödülü aldı. Ekip, Skolkovo'da ikamet etti ve ayrıca S Kuşağı yarışmasının ilk beş finalistine girdi ve Soçi Olimpiyatları'nda robotik alanında yarıştı. Daha sonra Singapur'daki gelişmenin sunumu ve ülkenin baş rehabilitasyon sorumlusuyla görüşmeler yapıldı.
• 2015 - ilk satışlar. Arkhangelsk bölgesi araştırma ve test için 6 takım elbise satın aldı. Aynı yıl Ortadoğu'ya ilk gezi gerçekleşti. Ekip, Kazan'da düzenlenen X Venture Fuarı'nda yüksek teknoloji kategorisinde birinci oldu.
• 2016 - ExoAtlet Atlantik'i geçerek Amerika ve Asya pazarlarını fethetti. İskelet geliştiricileri bu yılı bir sinyal tabancasından yapılan atışla ilişkilendiriyor. Rusya'da cihaz satışları başlıyor ve ciddi klinik çalışmalar da başlıyor.

Evde "ExoAtlet"

“Sporcumuz” sahibinin yürüyüşünü tamamen taklit edecek şekilde tasarlanmıştır. Ancak bu, sürecin sahibinin katılımı olmadan gerçekleştirileceği anlamına gelmez. Bu hareketi bisiklete binmeye benzetebiliriz. Bir kişinin kontrollere alışması gerekecek. Bu tür ekipmanlarla dengeyi nasıl koruyacağınızı yeniden öğrenmeniz ve ilk adımları birbiri ardına atmanız gerekir. Bu işlem birkaç saatten birkaç güne kadar sürer. Dış iskeleti kontrol etmeyi öğrenme prosedürü, cihazın sahibinin kişisel parametrelerine göre ayarlandığı klinikte gerçekleşir:

• pelvis genişliği;
• sırt yüksekliği;
• bacakların uzunluğu ve oranı.

Doğal olarak her şey, her antrenmandan önce vücudu tam olarak kontrol eden bir doktorun gözetiminde gerçekleşir. Daha sonra hastanın evde ancak yine gözetim altında eğitim ve rehabilitasyon yapma hakkı vardır. Robot telemetrik verileri kaydeder ve izleme merkezine iletir.

Omurilik nispeten yakın zamanda yaralandıysa, sakatlıktan kaçınma şansı vardır. Ancak bu “altın saat” uzun sürmeyecek. Hasta ne kadar çabuk ayağa kalkar ve ExoAtlet'in yardımıyla ilk adımı atarsa, motor fonksiyonlarını geri kazanma ve normal hayata dönme şansı o kadar artar. Ancak rehabilitasyon sürecinin herkes için farklı olduğunu ve yaralı kişinin hayati kaynaklarına bağlı olduğunu unutmamak önemlidir.

Motor fonksiyonlarının tamamen kaybedilmesi durumunda ExoAtlet, tekerlekli sandalyenin kısmi yedeği haline gelecektir. Takım elbiseyle günler geçiremeyeceğiniz anlaşılmalıdır çünkü bu bir rehabilitasyon aracıdır. Takım elbiseyle günlük eğitim aynı anda üç fizyoterapistin yerini alacak ve aynı zamanda felçli hastaların yaşam kalitesini de temelden değiştirecek. Dış iskelet insanların yürümeye başlamasına yardımcı olacak. Yürüyüş, akciğerlerin havalandırmasını önemli ölçüde artıracak, kan basıncını normale döndürecek, eklem hareketliliğini artıracak, idrar yolu enfeksiyonlarını ortadan kaldıracak, iç organların ve kasların beslenmesini geri getirecek ve bağırsak fonksiyonunu iyileştirecektir. Bütün bunlar fizyolojik bir etkidir.

Engelli bir kişinin hayatındaki duygusal ve psikolojik yönler de daha az önemli değildir. Felçli insanlar ExoAtlet'i kullanırken ruh hallerinin ve çevrelerindeki dünyaya karşı tutumlarının iyileştiğini fark ettiler. Hayatları renklerle, olumlu izlenimlerle ve duygularla dolmaya başladı. Yeni bir güç kazanıyorlar. Artık çevrelerindeki insanlarla eşit düzeyde iletişim kurabiliyorlar. ExoAtlet pilotlarının gözlerinde ateş ve hayata ilgi beliriyor. Arkalarında elektronik ve pil değil, teknolojik açıdan gelişmiş bir çift kanat olduğunu söylüyorlar.

Japon HAL'i

Yükselen Güneş Ülkesinde insan biyomekaniği yerinde durmuyor. Bir Japon deney laboratuvarındaki bilim insanları hibrit bir yardımcı uzuv geliştirdi. Bugün adada engelli insanlar tarafından kullanılıyor. Bu takımın geliştirilmesi ve iyileştirilmesi 20 yılı aşkın süredir Tsukubina Üniversitesi'nde gerçekleşti! Bugün Japonlar HAL teknolojisini tıpta aktif olarak tanıtıyorlar. Cyberdyne (dış iskelet haklarının sahibi) üç yüzden fazla kopya kiraladı. 2013 yılında buluş, kullanım güvenliği sertifikası aldı. Bu gerçek, cihazın dünya pazarına açılmasının önünü açtı ve aynı zamanda güvenilirliğini de doğruladı.

HAL-5 modifikasyonunun sahibi, doğal koşullarda maksimum yükün beş katını aşan eşya ve nesneleri kaldırabilir ve taşıyabilir. Teknoloji ve robot dünyasındaki bu dönüş, kurtarıcıların ve tasfiyecilerin çalışmalarını çeşitli sonuçlarla büyük ölçüde basitleştiriyor. Ancak bu değişiklik henüz hayata geçirilmedi.

Çözüm

Daha önce de sinemada fantastik gelişmelere tanık olmuştuk. Oyunlarda bir dış iskelet (“Stalker”) gördük, ancak bu tür teknolojilerin yakın zamanda ortalama bir insanın kullanımına sunulacağını hayal bile edemiyorduk. 2017 yılında elbisenin düşünce gücüyle kontrol edilmesi alanında aktif testler yapılıyor. Bilim adamlarımızın artık işletim sistemine operatörün girişini anında okumayı öğretmesi gerekiyor. Rusya Savunma Bakanlığı'nın 2020'nin başında bu tür cihazları satın almaya başlamayı planlaması nedeniyle pil özerkliği sorunları yavaş yavaş çözülüyor. Moskova Devlet Üniversitesi Mekanik Araştırma Enstitüsü'nde yalnızca parlak kafalarımızı bekleyebiliriz.

Bugün Rusya'da benzer ürünler için pazar yok. Henüz onu oluşturmamız gerekiyor. Mühendislerin ve tasarımcıların beyin çocuklarını mükemmelliğe getirip getiremeyecekleri sorusu hala açık. Yerli ExoAtlet ekibinin çok sayıda karmaşık sorunu çözmesi gerekecek: nabız okumasını ve ekipman tepkisini senkronize etmek, pil kapasitesini artırmak, ağırlığını azaltmak ve çok daha fazlası. Bu trend dünyada ivme kazanıyor ve giderek daha popüler hale geliyor. Rakipler de büyüyor ve çok sayıda test gerçekleştiriyor. Uzmanlar zaten Avrupa dış iskelet pazarının bir buçuk milyar avro olduğunu tahmin ediyor. Rus geliştiricilere iyi şanslar, yaratıcı başarılar ve zorlu yaratıcı yollarında daha fazla atılım ve keşifler dileyelim!

Sadece beş yıl içinde Rusya Savunma Bakanlığı'nda “özel amaçlı” ekipmanlar görünebilir. Hakkında konuşuyoruz dış iskelet- Dış çerçeve nedeniyle insan gücünü artırmak için tasarlanmış özel tasarımlı bir cihaz.

Savunma Sanayii Kuruluşları - Tıbbi Ürün ve Ekipman Üreticileri Birliği başkanı United Instrument-Making Corporation'ın tıbbi ekipman geliştirme ve üretimi başkanı Alexander Kulish'in "Rus Elektroniği: İthalat İkame ve Gelişme Beklentileri" konferansında söylediği gibi ”, Silahlı Kuvvetler için dış iskeletler askeri personelin fiziksel yeteneklerini önemli ölçüde artırabilecek. Özellikle 300 kilograma kadar yük taşımaları mümkün olacak!

Düşünce gücünü kontrol etmek

« Bu tür teknolojiler şüphesiz talep görecek”Alexander Kulish'i vurguladı. — Savaş koşullarında, böyle bir dış iskelet giymiş bir asker, ağır nesneleri hareket ettirip fırlatabilecek ve inanılmaz sıçramalar yapabilecektir. Bu ekipman geleceğin».

burada dış iskeletin en son teknoloji kullanılarak sinirsel bir arayüz aracılığıyla kontrol edilmesi gerekiyor yani aslında düşünce gücüyle. Böylece ellerin döndürülmesi ve sıkılması, kişinin kendine belli görsel imgeler çizmesiyle mümkün hale gelecektir. Örneğin elin sıkması için kırmızı, elin açması için siyah kare hayal etmeniz yeterli olacaktır. Darbe sinyalleri dış iskelet yapısına iletilecek.

United Instrument-Making Corporation'ın bir temsilcisine göre, Rusya Savunma Bakanlığı'ndan sipariş alınırsa, bu tür sistemlerin oluşturulması ve üretimi seri üretilebilecek. Uzmanlar, dış iskeletleri ve protezleri kontrol etmek için beynin elektriksel potansiyellerini kullanan bir sinir arayüzünün ortaya çıkması için gereken zaman dilimini beş yıl olarak tahmin ediyor.

Kurgu gerçeğe dönüştü

Dünyanın ilk dış iskeleti 1960'larda General Electric ve ABD ordusu tarafından ortaklaşa geliştirildi. Böyle bir cihazla donatılmış bir kişi, yalnızca 4,5 kg'lık kaldırma kuvveti ile 110 kg'lık ağırlığı kaldırabilmektedir. Doğru, cihazın kütlesi 680 kg idi. Sonuç olarak, projenin başarısız olduğu değerlendirildi, ancak bu yalnızca büyük boyutu ve ağırlığı nedeniyle değil, aynı zamanda yeterince net olmayan yönetim nedeniyle de oldu.

Ancak dış iskeletlerin gelişimi devam etti. Geliştiriciler bu tür ekipmanların kas-iskelet sistemi bozuklukları olan insanlara yardım etmedeki faydasını gördüler. Bu teknolojinin gelişmesindeki bir diğer yön ise orduydu.

Dış iskeletlerin geliştirilmesi başlangıçta büyük bir sorunla karşılaştı: cihazın uzun süre bağımsız olarak çalışmasına izin verecek enerji kaynaklarının eksikliği. Böylece, Raytheon'un ABD Ordusu için geliştirilen XOS dış iskeleti, gösteri sırasında düzenli bir elektrik şebekesinden güç alıyordu. Robotik giysinin uzuvları yüksek basınçlı hidrolikle çalıştırılıyordu ve operatör yalnızca kablolarla değil aynı zamanda hidrolik hortumlarla da sabit ekipmana bağlıydı.

Bununla birlikte, dış iskeletlerin olanakları (çoğunlukla potansiyel), kurgu yazarlarına yiyecek sağlamıştır. Popüler filmler "The Matrix", "Iron Man", "Uzaylılar" da kahramanlar bu tür cihazları aktif olarak kullanıyor. “Yarının Sınırında” filminde ise düşman uzaylıların istilasına direnen askerler, dış iskeletlerde savaşarak, paraşütsüz olarak çok yükseklerden paraşütle atlayabilmelerini sağlıyor. Dış iskeletlerin askeri amacı modern bilgisayar oyunlarında da vurgulanmaktadır.

Hidrolik silindirlerdeki süper güçler

Açık basında yer alan haberlere göre, Dış iskeletlerin çalışma örnekleri artık ABD, Japonya ve Rusya'da oluşturuldu. Tasarımcı Yoshiyuki Sankai'nin Japon dış iskeleti "HAL" dünyanın ilk ticari cihazı oldu. 2004 yılından bu yana açık satışla satın alınabilmektedir. Dış iskeletin ağırlığı (üst uzuvlarla birlikte) 23 kg veya alt uzuvlarla birlikte 15 kg'dır.

HAL cihazı biyonik bir şemaya göre yapılmıştır: Bir kişinin kol ve bacak derisindeki kaslardan gelen zayıf biyoakımlar, sürücüleri çalıştıran ve dış iskeleti hareket ettiren elektrik amplifikatörlerine iletilir. Doğru, cihazın yetenekleri sinematik görüntülerden uzak. Yani böyle bir takım elbise giyen bir kişi yalnızca 40 kilogramlık bir ağırlığı kaldırabilmektedir.

Rus cihazlarının geliştirilmesi adı verildi ExoAtlet M.V. Lomonosov'un adını taşıyan Moskova Devlet Üniversitesi Mekanik Enstitüsü temelinde oluşturulan ve Rusya Acil Durumlar Bakanlığı adına çalışan bir bilim insanı ekibi tarafından yürütülüyor. Kurtarma departmanının, acil kurtarma operasyonlarını kolaylaştırmak için bir ev birimine (kişinin kas gücünü artıran bir cihaz) ihtiyacı vardı.

ExoAtlet temel amacı ağır yükleri taşımak olan insan kas-iskelet sisteminin kopyasını yapmaya yönelik bir yazılım ve donanım kompleksidir.

« Dış iskeletimiz insan iskeletini bir dereceye kadar detaylandırıyor., dedi proje lideri Profesör Alexander Formalsky. — Mekanizmanın bağlantıları birbirine menteşelerle bağlanmıştır. Statik pozisyonda kişi, tuttuğu ağırlığı hissetmeden yükten tamamen kurtulur.».

Aktif ve pasif olmak üzere iki tür dış iskelet vardır. Aktif cihaz, diz eklemindeki uzuvları esneten ve uzatan bir hidrolik silindir tarafından kontrol edilir. Buna karşılık, pasif dış iskeleti kontrol etme algoritması, sol ve sağ bacakların diz eklemlerinin dönüşümlü olarak "kilitlenmesinden" ve "kilidinin açılmasından" oluşur. Cihaz, kişinin ağırlığını yeniden dağıtarak, vurgu yapılan bacağa ek kaynak sağlıyor. Burada asıl önemli olan atalet kuvvetinin nasıl kontrol edileceğini öğrenmektir.

Bu modelin dış iskeletinin özel tasarımı sayesinde herhangi bir tahrik veya güç kaynağı bulunmadığından böyle bir takım elbise giyen bir kişinin çalışma süresi yalnızca kişisel dayanıklılığı ile sınırlıdır.

Askeri tarzda dış iskeletler ve daha fazlası

ExoAtlet 12 kg ağırlığa sahipken, bir kişi 70-100 kg ağırlığındaki bir yükü kaldırabilmektedir. Geliştiricilere göre, cihazı ordunun çıkarları doğrultusunda kullanma umutları önemli bir yük üstlenme yeteneğinde yatıyor. Böylece böyle bir “kıyafet” giyen bir asker daha fazla silah veya mühimmat taşıyabiliyor.

Bu arada, modifikasyonlardan birinde dış iskelet, özel kolluk birimlerinin askerleriyle donatılmış 35 kg ağırlığındaki bir saldırı kalkanına zaten "bağlanmış". Kalkanın tüm kütlesi kişinin ellerine değil, dış iskeletin unsurlarına dayanıyor.

Dış iskeletin yetenekleri, ek mühimmat, ekipman veya ağır silahlar (örneğin, ağırlığı 30 kg'ı aşan AGS-17 "Plamya" otomatik monteli el bombası fırlatıcı) taşırken de faydalı olabilir.

Moskova Devlet Üniversitesi Mekanik Enstitüsü tarafından geliştirilen dış iskelet modeli, 2013 yılında VI. Uluslararası Entegre Güvenlik Salonunda sergilendi. Fikirleri nedeniyle yazar ekibine “En İyi Yenilikçi Çözümler” kategorisinde altın madalya verildi. Aynı yıl Rusya Savunma Bakanlığı tarafından düzenlenen “İnovasyon Günü”nde orduda kullanılabilecek bir cihazın ilk çalışma örneği sunuldu.

2014 yılında ExoAtlet projesi uzman konseyini başarıyla geçti ve Skolkovo Vakfı'nın katılımcı statüsünü aldı. Bugün, Skolkovo'nun baş robotisti Albert Efimov'un himayesinde yeni nesil bir dış iskelet geliştirildi - ExoAtlet Albert.

Doğru, bunun daha çok tıbbi bir amacı var: pille çalışan cihaz, engelli kişinin hareketinin ritmini ayarlıyor ve sürdürüyor. İnsan ve robotun bir tür entegrasyonu, mekanik-dokunsal etkileşim düzeyinde bir tür simbiyoz var. Bu, engelli kişilerin hareket etmesine ve kas-iskelet sisteminin kayıp veya bozulmuş fonksiyonlarını geliştirmesine yardımcı olur.

Dış iskeletin engelli insanlar için faydaları paha biçilemez çünkü birçoğu ancak bu tür yenilikler sayesinde ilk kez tekerlekli sandalyeden çıkabiliyor.

Şu anda, sinirsel arayüze sahip cihazlar, dış iskeletlerin geliştirilmesinde umut verici bir yön olarak kabul ediliyor. United Instrument-Making Corporation'ın temsilcisi Alexander Kulish'in bahsettiği şey tam olarak budur. Dış iskeletin tahrikleri, karşılık gelen intervertebral foramenlerden yayılan sinir liflerinden gelen sinyallerle kontrol edilebilir. Yükselteçli temassız sensörler tarafından giderilecekler. Ek olarak, geri bildirim sağlanır - bilgisayar, dış iskeletten gelen sinyalleri beyin uyarılarının biyoformatına çevirecektir.

Sergei Rubinstein, "akıllı" bir robotun yardımıyla dokuz yıl sonra ilk kez set boyunca tek başına yürüdü

Rehabilitasyon aparatının sert kuzey yazında ve her zaman pürüzsüz olmayan Arkhangelsk asfaltında testi 28 Haziran'da gerçekleşti. Gerçekten tarihi bir yürüyüştü: Arkhangelsk bölgesindeki dış iskeletin testleri yaklaşık bir buçuk yıldır sürüyor olsa da, "pilotları" henüz dışarı çıkmamış, yeni zirvelere hakim olmuş ve yalnızca eğitimde kendilerini aşmış değiller. merkez.

Ancak daha önce kendisini ve cihazı başka koşullarda test eden kişi Sergei Rubinstein'dı: onun yardımıyla bowling kulübündeki ofisinde dolaştı ve elbette geçen yaz Varsayım Kilisesi'nde karısıyla evlendi.

Yaralanmanın ardından sette ilk adımlarını atmaya hazırlanan Sergei, soğuktan ve rüzgardan şikayet etmeyen tek kişi oldu. Eğitmenler, Aralık 2016'da Arkhangelsk'e ulaşan gelişmiş dış iskelet modelinin aynısını giymesine yardımcı oldu. Cihazın ExoAtlet şirketinden (Skolkovo Vakfı sakini) alınan bu versiyonu, Arkhangelsk Bölgesi Kalkınma Şirketi tarafından bölge için satın alınan ilk cihazın yerini aldı. Söylemek gerekir ki bu model sertifikalıydı; bundan önce doktorlar ve “pilotlar” prototip üzerinde çalışıyordu.

Bir hayal gerçekleşir! – dedi Sergei Rubinstein. – Set boyunca yürüyoruz. Sami! Ve dün antrenman sırasında dokuz yıldır ilk kez bir kat merdiven çıktım. Bu, bir dış iskeletin ilk izlenimiyle karşılaştırılabilecek unutulmaz bir deneyimdi.

Set boyunca yaptığı bu yürüyüşte aynı zamanda bu yeni keşfettiği beceriyi kullanması gerekiyordu. Ama odada parmaklıklar vardı ama Barış Meydanı'na giden yolda sadece üç basamak olmasına rağmen yoktu. Cihazın ayarlarının yalnızca tamamen pürüzsüz bir yüzeyde değil, aynı zamanda kaldırım taşları üzerinde de - örneğin "Askeri Zafer Şehri" stelinin yakınında yürümenize izin verdiği ortaya çıktı. Böylece “pilot”, üzerinde yürürken “Yüksek adım” seçeneğini seçti ve asfalta ulaştığında “Alt” adıma geçti.

Tabii ki, yaralanma anından dış iskeleti test etmeye başlayana kadar, Arkhangelsk dolgusu Rubinstein için bir terra incognita haline gelmedi: oraya herhangi bir kuzeyli "tekerlekli sandalye gezgini" ile aynı şekilde - genellikle başka birinin yardımıyla - ulaşabilirdi. . Ancak testi yapan kişiye göre, "akıllı" bir cihazla bile kendi ayaklarınız üzerinde yürümek tamamen farklı bir konudur.

Sergei Rubinstein, "İnsanların hayatınızdaki olaylara katılmasını her zaman istemezsiniz" diye açıkladı. – Her zaman tekerlekli sandalyede taşınmak istemezsiniz: Bazen kimseye bağlı kalmadan tek başınıza yürüyüşe çıkmak, eşinizle birlikte yürüyüşe çıkmak, güzel havalarda dışarı çıkıp kitap okumak istersiniz.

Dış iskelet durumunda yardımsız yapmanın hiç mümkün olmadığı söylenmelidir: "pilotun" arkasında, yalnızca düşme durumunda sorumluluğunu sigortalayan bir eğitmen duruyordu.

Büyümek için yer var

Unutulmaz yürüyüşün bir diğer katılımcısı da Arkhangelsk öğrencisi Alyosha Korsakov ve Pravda Severa'nın çok sayıda yayınının kahramanları olan annesi Ekaterina idi. 2014 yılında Korsakov ailesi - anne, baba, Alyosha ve beyin felci olan en küçük Olya - korkunç bir araba kazası geçirdi. Çocuk en çok acı çekti: Ciddi bir omurga yaralanması geçirdikten sonra tekerlekli sandalyeye mahkum oldu.

Sergei Rubinstein ve diğer yetişkinler, Alyosha için yetişkin bir dış iskelet "pilot" örneğinin ilham ve motivasyon olacağına ve sandalyenin sonsuza kadar sürmeyeceğine inanmasına yardımcı olacağına inanıyor.

En önemli şey bu cihazın şehrimizde olması: ne resimlerde ne de televizyonda görülüyor” dedi Sergei. “Yıllardır set boyunca yürümenin hayalini kuruyordum. Ve muhtemelen bugün genç arkadaşım Alexey de bana bakarken bunun hayalini kuruyor. Ne yazık ki henüz çok küçük. Ama asıl önemli olan arzudur. Genç insanın egzersiz yapmak ve iyileşmek için motivasyona ihtiyacı vardır. Eğitimsiz bir kişi bir dış iskelet içinde kalkıp yürüyemeyecektir: Egzersiz yapmak, sırtınızı ve kollarınızı güçlendirmek gerekir.

Maalesef dış iskelet henüz çocuklar ve ergenler için uygun değil. Yükseklik kısıtlamaları vardır: yalnızca bir yetişkine uyar. Ancak, Arkhangelsk'teki projenin sorumlu araştırmacısı ve SSMU Fiziksel Kültür ve Tıbbi Rehabilitasyon Bölümü doçenti Elena Bondarenko'nun söylediği gibi, ExoAtlet şirketi artık halkın benzersiz bir simülatörün çocuk versiyonuna yönelik talebine yanıt vermek için çalışıyor. .

Tabii ki çocuk versiyonunu da umuyoruz” diye belirtti Elena Bondarenko. – İlk çalışmalar zaten Moskova'da serebral palsili gençlerle yürütüldü.

Kusursuz yürüyüş

Sergei Rubinstein'ın hayatı bir dış iskelet tarafından değişen tek kuzeyli olmadığını unutmayın. Pomorie'de bu cihaz, bölgenin çeşitli bölgelerini temsil eden travmatik omurilik hastalığı olan 23 hasta tarafından test ediliyor. Diğer şehirlerden gelen konuklar bile bir kez Arkhangelsk'teki dış iskeleti denediler.

Sadece dış iskeletin bu tür saha testleri açısından Sergey diğerlerinden daha hareketli - çünkü Arkhangelsk'te yaşıyor.

Ayrıca bölgemizde ilk kez felçli hastaların rehabilitasyon programına dış iskelet de dahil edildi. Moskova bile bizden bu kadar önce gelemedi. Bölgemizde bu tanıya sahip yedi kuzeyli, dış iskelet kullanılarak rehabilitasyona tabi tutuldu.

Bu tür hastalarda sonuç daha da görünür hale geliyor” dedi Elena Bondarenko. "Ciddi bir hastalıktan sonra tekerlekli sandalye kullanan bir hastanın dış iskelet içinde ayağa kalktığı ve üç eğitim seansından sonra kelimenin tam anlamıyla ilk adımlarını attığı birkaç vakamız oldu. Adamın doğru yürümeye başlamasına çok sevindim. Çünkü çoğu zaman bir felçten sonra, yalnızca engel olan "kısır" bir yürüyüş oluşur. Ve burada cihazı kullanmanın etkisi çok iyiydi. Bu araştırmanın sonraki aşamaları şu anda Moskova kliniklerinde yürütülüyor ve bunun sonucunda felç sonrası bu tür bir eğitime ihtiyaç duyanlar için endikasyonlar geliştirilecek.

Uzman ve meslektaşları, gelecekte dış iskeletin başka tanıları olan hastaların rehabilitasyonunda da kullanılabileceğini umuyor.

Elena Bondarenko, Sergei'nin bu yürüyüşünün ExoAtlet geliştiricileri için bir gösteri olacağını umuyoruz, çünkü Kuzey Kutbu bölgesinde şimdiye kadar hiç kimse bir dış iskelet üzerinde yürümedi.

Amaç iyileşmek

Sergei Rubinstein, dış iskeletin rehabilitasyon cihazı kategorisinden ev kullanımı kategorisine geçmesini istiyor. Doğru, şu ana kadar bunlar sadece rüyalar: Şimdi ortalama olarak "pilot" cihazda iki saat harcıyor, ancak Sergei'ye göre dış iskelette geçirdiği her saniyeyi boşa harcadığı için üzgün.

Ve genel olarak Arkhangelsk sakini orada durmak istemiyor. Adam, rehabilitasyon cihazıyla antrenmana başladıktan sonra bacaklarındaki hassasiyetin geri dönmeye başladığını iddia ediyor.

Benim yaşam planım dış iskeletle sınırlı değil” diye paylaştı Sergei. – Amacım iyileşmek.