Um exoesqueleto é uma estrutura externa que permite a uma pessoa realizar ações verdadeiramente fantásticas: levantar pesos, voar, correr em grande velocidade, dar s altos gigantes, etc. E se você acha que apenas os personagens principais de "Homem de Ferro" ou "Avatar" possuem esses dispositivos, está profundamente enganado. Eles estão disponíveis para a humanidade desde os anos 60. século passado; além disso, você pode aprender a montar um exoesqueleto com suas próprias mãos! No entanto, as primeiras coisas primeiro.
Exoesqueleto: Introdução
Hoje você pode facilmente comprar um exoesqueleto - produtos semelhantes são produzidos pela Ekso Bionics e Hybrid Assistive Limb (Japão), Indego (EUA), ReWalk (Israel). Mas apenas se você tiver 75-120 mil euros extras. Na Rússia, apenas exoesqueletos médicos são produzidos até agora. Eles são projetados e fabricados pela Exoathlet.
O primeiro exoesqueleto foi feito por cientistas das corporações General Electric e United States Military nos anos sessenta do século passado. Chamava-se Hardiman e podia levantar livremente uma carga de 110 kg no ar. A pessoa que colocou este dispositivo no processo experimentou uma carga, comoao levantar 4,5 kg! Só agora o próprio Hardiman pesava todos os 680 kg. É por isso que ele não estava em grande demanda.
Todos os exoesqueletos são divididos em três tipos:
- totalmente robótico;
- para mãos;
- para pernas.
Robôs modernos pesam de 5 a 30 kg e mais. Eles são ativos e passivos (funcionando apenas sob o comando do operador). De acordo com sua finalidade, os exoesqueletos são divididos em militares, médicos, industriais e espaciais. Considere o mais maravilhoso deles.
Os exoesqueletos mais impressionantes do nosso tempo
Montar esses exoesqueletos com as próprias mãos em casa em um futuro próximo, é claro, não funcionará, mas vale a pena conhecê-los:
- DM (máquina dos sonhos). É um exoesqueleto hidráulico totalmente automático que é controlado pela voz de seu operador. O aparelho pesa 21 kg e é capaz de suportar uma pessoa de até um centavo. Até agora, é usado para a reabilitação de pacientes que não podem andar devido a doenças do sistema nervoso central ou outras doenças neuromusculares. Custo aproximado - 7 milhões de rublos.
- Ekso GT. A missão deste exoesqueleto é a mesma do anterior - ajuda pessoas com patologias das funções motoras das pernas. As características são semelhantes ao anterior, o preço é de 7,5 milhões de rublos.
- ReWalk. Ele é projetado para dar movimento a pessoas com paralisia das extremidades inferiores novamente. O dispositivo pesa 25 kg e é capaz de funcionar sem recarregar por 3 horas. O exoesqueleto está disponível na Europa e nos EUA pelo equivalente a 3,5 milhõesrublos.
- REX. Hoje, este dispositivo pode ser comprado na Rússia por 9 milhões de rublos. O exoesqueleto dá às pessoas com paralisia das pernas não apenas a caminhada independente, mas também a capacidade de ficar de pé/sentar, virar, andar na lua, descer escadas, etc. O REX é controlado por joystick e pode funcionar o dia todo sem recarregar.
- HAL (Hybrid Assistive Limb). Existem duas versões - para braços e para braços/pernas/tronco. Esta invenção permite ao operador levantar um peso 5 vezes mais pesado do que o limite para uma pessoa. Também é usado para a reabilitação de pessoas paralisadas. Este exoesqueleto pesa apenas 12 kg e sua carga é suficiente para 1,0-1,5 horas.
Como fazer um exoesqueleto com suas próprias mãos: James Hacksmith Hobson
A primeira e até agora a única pessoa que conseguiu construir um exoesqueleto em condições não laboratoriais é o engenheiro canadense James Hobson. O inventor montou um dispositivo que lhe permite levantar livremente no ar blocos de concreto de 78 quilos. Seu exoesqueleto funciona em cilindros pneumáticos, que são alimentados com energia pelo compressor, e o dispositivo é controlado por um controle remoto.
O canadense não mantém sua invenção em segredo. Você pode descobrir como montar um exoesqueleto com suas próprias mãos seguindo o exemplo dele no site do engenheiro e em seu canal no YouTube. No entanto, observe que o peso levantado por tal exoesqueleto repousa exclusivamente na coluna do operador.
Exoesqueleto DIY:diagrama de amostra
Não há instruções detalhadas que permitam montar facilmente um exoesqueleto em casa. No entanto, é claro que será necessário:
- frame, caracterizado pela força e mobilidade;
- pistões hidráulicos;
- câmaras de pressão;
- bombas de vácuo;
- fonte de alimentação;
- tubos duráveis que podem suportar alta pressão;
- computador de controle;
- sensores;
- software que permite enviar e converter informações de sensores para o funcionamento desejado das válvulas.
Como esta composição funcionará aproximadamente:
- Uma bomba deve aumentar a pressão no sistema, a outra deve diminuí-la.
- O funcionamento das válvulas depende da pressão nas câmaras de pressão, cujo aumento/diminuição controlará o sistema.
- Posição dos sensores (contra o movimento dos membros): seis - braços, quatro - costas, três - pernas, dois pés (mais de 30 no total).
- O software deve evitar a pressão nos sensores.
- Os sinais do sensor devem ser divididos em condicionais (as informações deles são úteis se o sensor incondicional não "falar" sobre a pressão que está experimentando) e incondicionais. A condicionalidade / incondicionalidade desses elementos pode ser determinada, por exemplo, por um acelerômetro.
- Mãos de exoesqueleto - três dedos, separadas do pulso do operador - para evitar lesões e dar força adicional.
- A fonte de alimentação é selecionada após a montagem e teste de teste do exoesqueleto.
Robôs, até agoraapenas no campo da reabilitação, já começam a entrar em nossas vidas. Existem inventores que são capazes de construir tal dispositivo fora do laboratório. É bem possível que em um futuro próximo qualquer aluno consiga montar o exoesqueleto Stalker com suas próprias mãos. Já é possível prever que tais sistemas são o futuro.
