Exoschelet militar de producție rusă. Tehnologie militară

Noile tehnologii moderne ne umple viața cu invenții uimitoare și gadget-uri uimitoare. În fiecare zi folosim aparate de uz casnic, considerate anterior decât nimic mai mult decât ficțiune. Internetul, telefoanele inteligente, mașinile umplute cu senzori și un autopilot sunt lucruri obișnuite pentru noi și fenomene care ne luminează viața. Se pare că industria militară progresează progresul tehnic al evoluției omenirii. De exemplu, un cuptor cu microunde a fost pentru prima dată pus la dispoziția armatei, iar apoi populația civilă a planetei a aflat despre asta. În viața noastră cu voi ați intrat în sateliți, calculatoare și multe altele. În curând vom fi disponibili și exoscheletul militar.

Despre ce vorbim?

După citirea ultimului paragraf, mulți au fost surprinși sau chiar speriți de cuvântul "exoschelet". Nu intră în panică, să ne dăm seama și să determinăm ce fel de "fiară" este și de ce este nevoie.

Exoskeleton este cea mai nouă dezvoltare unică a oamenilor de știință într-un domeniu de știință precum biomecanica. Tehnologia este realizată sub forma unui sistem cadru exterior, care este proiectat să consolideze forța musculară a unui robot uman sau robot android. Acest termen a fost preluat din biologie. Aceasta înseamnă un schelet de suprafață în organismele nevertebrate. O astfel de tehnologie în viitor va elimina limitările fizice în viața umană, precum și în utilizarea mecanismelor. Tehnologia militară și nevoile acesteia au depășit toate așteptările. Se spune că în 5-6 ani în Ministerul Apărării al Federației Ruse va apărea un echipament special.

Ați înțeles deja și ați ghicit că dezvoltarea exoscheletului este sfera intereselor Ministerului Apărării. Până la urmă, o astfel de dezvoltare va spori capacitățile și abilitățile fizice ale soldatului. În viitor, aceste tehnologii vor fi utilizate pe vehiculele spațiale, precum și în mașinile pentru imersarea la adâncimi extreme pentru cercetare.

Cum a început totul?

Un exoschelet militar a devenit obișnuit într-o lume fantezie. Astfel de dispozitive am văzut în jocuri video, filme și desene animate, dar în dezvoltarea acestor "costume" nu a apărut cu mult timp în urmă. Primul a prezentat lumii tehnologia militară americană în anii 60 ai secolului al XX-lea. Dar a fost atât de greu și de scăzut de mobil încât a fost necesar să excludă posibilitatea de ao folosi în practică. General Electric și United Stades Militari au închis proiectul, care nu a obținut rezultate pozitive. Probele care au fost aplicate cu succes au apărut recent. Sa dovedit pozitiv că este un exoschelet de origine rusă. Costumele sunt dezvoltate de alte țări: SUA, Israel, Japonia. Și ce credeți, ce puteri se află în competiție între ele în această dezvoltare? Onoarea de a purta numele de "exoschelet militar" a fost acordată dezvoltării Statelor Unite și Federației Ruse!

"Exotic Suit" astăzi

În diferite jocuri găsite exoschelet „Stalker“, „Varfeys“, „StarCraft“, „Criza“ și altele. Dar, în realitate, aceste costume sunt doar dezvoltate. În țara noastră, această inovație este dezvoltată de Institutul de Cercetări de Mecanică al Universității de Stat din Moscova sub sigla "ExoAtlet". În America, în paralel dezvolta două dispozitive: infanterie ușoară „Hulk“ de la „Martin Loked“ și un multi-scop grele „HIKSOS-2“ de la producător „Raytheon“.

O mare cantitate de informații despre evoluții este închisă. Dar biomecanica omului din țara noastră dorește să elibereze un dispozitiv pentru piața liberă. Un schelet de scop medical va apărea în curând.

Exoscheletul medical

Sistemele rusești sunt planificate să fie utilizate în medicină. Acest lucru va spori șansele oamenilor înlănțuiți într-un scaun cu rotile. Biomecanica umană încearcă să introducă astfel de dispozitive în procesul de reabilitare. Acestea vor efectua simultan mai multe funcții:

• scaun cu rotile de schimb;
• simulator pentru persoanele cu boli ale sistemului musculoscheletal;
• un mijloc de reabilitare socială și emoțională.

Proprietarul acestor echipamente va fi capabil să se miște independent și chiar să scape de problema unei viziuni "de jos în sus".

Versiunea de urgență și de salvare a costumului

Exoscheletul militar a fost conceput pentru a rezolva mai multe probleme:

• transportul de mărfuri foarte grele pentru ființe umane pe distanțe lungi;
• deminarea zonei;
• participarea la operațiuni antiteroriste;
• eliminarea consecințelor dezastrelor provocate de om și a dezastrelor naturale;
• analiza speciei și a blocajelor;
• stingerea incendiilor, atunci când rezerva de aer din aparatul respirator al salvatorului este limitată etc.

Care este costumul unui super-erou modern?

Exoscheletul fabricării rusești este executat sub forma unui cadru situat în spatele proprietarului. Există, de asemenea, două brațe pentru braț și picior pe o parte a trunchiului. Membrele care îndeplinesc rolul mâinii, dispozitivul nu. Dezvoltarea internă diferă de analogul de peste mări. Aparatul nostru are un caracter pasiv. Nu este echipat cu servomecanisme, adică mișcarea se efectuează datorită puterii musculare a proprietarului dispozitivului.

Dar comunitatea mondială consideră că dezvoltarea noastră este mult mai promițătoare decât SUA în ceea ce privește aplicarea în masă. "ExoAtlet" permite soldatului să transporte o încărcătură de aproximativ o sută de kilograme. Lucrul este că greutatea pe cadru este distribuită corect. O astfel de soluție face ca producția de exoskeleton să fie mai ieftină de zeci de ori, ceea ce face posibilă dotarea mai multor luptători.

Analog de peste mări

În dezvoltarea SUA a construit un număr mare de electronice și baterii. În plus față de costul ridicat, în construcția occidentală există o altă problemă - autonomie. Inginerii au realizat că sistemul funcționează 72 de ore. Dar în curând se pune întrebarea de încărcare sau înlocuire a sursei de alimentare (baterie), deoarece în domeniu este foarte problematică și uneori imposibilă!

Criticii au văzut o altă problemă a americanului "HALK". Ce ar trebui să facă un luptător dacă proiectul este epuizat și nu există nicio modalitate de a restabili resursele de energie? Designerii spun că această situație nu este deloc o problemă. Aceste roboți militari pot fi ușor pliate, transformându-i într-un fel de rucsac. Dar un astfel de robot are o greutate de aproximativ 25 kg. Și ce ar trebui să facă fundașul: aruncă o dezvoltare costisitoare sau o altă greutate suplimentară de 25 kg, fără să numere cele 100 kg de bagaje?

Mentenabilitatea HULC

În domeniu, fiabilitatea și posibilitatea de a repara această tehnică cauzează și un număr mare de întrebări. Pentru echipamente militare, acești parametri sunt foarte importanți. De exemplu, armele de calibru mic vor fi eficiente dacă vor contracara factorii nefavorabili, iar soldatul îl poate repara cu arme improvizate în procesul de exploatare. Nu se știe cum se comportă electronice neprotejate ale analogului american în condiții de îngheț sau praf. Pentru a dezactiva un luptător cu astfel de "gizmo", este suficient să trageți o armă de foc într-un element structural, sursa de alimentare sau hidraulică. Ca rezultat, super-costumul va deveni balast greu. Repararea unui astfel de lucru pe teren nu este posibilă din cauza complexității tehnologice sporite.

Exoschetul rusesc

În versiunea internă nu există probleme cu alimentarea cu energie electrică. ExoAtletul nostru este limitat doar de capacitățile fizice ale luptătorului. Dispozitivul nu eliberează încărcătura fizică de la războinic, dar vă permite să transportați până la 100 kg de echipamente și arme. Dezvoltarea noastră nu suportă povara, ea ajută o persoană să îndeplinească această funcție. Dezvoltarea militară este unică. Inginerii au realizat că ExoAtlet are o masă de numai 12 kg. Acesta este unul dintre avantajele sale. La urma urmei, în condițiile de luptă, fiecare gram contează. Trebuie să înțelegem că excesul de greutate încetinește activitatea luptătorului. Acest lucru afectează negativ eficacitatea războinicului. Și ușurința unui astfel de design este un plus evident.

Utilizarea militară a lui ExoAtlet se datorează și lipsei hidraulicii și electronicii. Dispozitivul este o structură metalică simplă și ușoară. La urma urmei, cu cât este mai simplu echipamentul, cu atât mai puțini factori negativi îl afectează, fie că este vorba de o defecțiune sau de condiții climatice dure. Repararea, de asemenea, deținut va fi mult mai ușor. Dezvoltatorii noștri au creat un astfel de schelet, în care practic nu există nimic de deteriorat. Și mecanici în luptă pentru a restabili mult mai ușor decât electronice. În legătură cu acești factori, dezvoltarea internă este mult mai sigură decât omologii occidentali.

Pur și simplu, în curând în apărarea țării noastre vor exista roboți militari simpli și economici. Și în acest moment inginerii occidentali continuă să-și îngrădească creierul. Ei au un drum lung de parcurs pentru a-și rafina și a-și îmbunătăți descendenții. Recent, HULC a participat la testele armatei, dar, din păcate, rezultatele au fost dezamăgitoare. Prin urmare, tinerii militari ai Statelor Unite nu vor vedea în curând un exosuit pe umerii lor.

Istoria creării lui ExoAtlet

• 2011 - Oamenii de știință MSU au câștigat licitația Ministerului de Urgențe pentru dezvoltarea scheletului. Anii următori echipa creează dispozitive pasive și active. Pasivul nu sa temut de incendiu, a cântărit 12 kg și a transportat greutăți la 100 kg. Activ a permis soldatului să ridice greutatea de până la 200 kg.
• 2013 - o echipa de oameni de stiinta separate pentru a dezvolta ExoAtlet in scopuri medicale. Motto-ul lor era că oamenii adevărați urmau să meargă în exoskeletoni.

• 2014 - Institutul de Cercetare MSU primește premiul principal din Startup Village. Echipa a devenit rezidentă la Skolkovo și a intrat și în topul celor cinci finaliști ai competiției Generation S și a participat la Jocurile Olimpice de la Sochi din domeniul roboticii. Apoi a fost prezentarea dezvoltării în Singapore și desfășurarea negocierilor cu reabilitatorul șef al țării.
• 2015 este prima vânzare. Regiunea Arhanghelsk a achiziționat 6 costume pentru cercetare și testare. În același an, a avut loc prima călătorie în Orientul Mijlociu. La Târgul X Venture din Kazan, echipa a câștigat primul loc în nominalizarea tehnologiei de vârf.
• 2016 - ExoAtlet traversează Atlanticul și cuceri piețele americane și asiatice. Acest an este asociat cu dezvoltatorii scheletului cu o lovitură de la pistolul de semnal. Vânzările de dispozitive din Rusia încep, iar studiile clinice grave încep.

ExoAtlet acasă

"Atletul" nostru este conceput în așa fel încât să reproducă complet plimbarea purtătorului. Dar acest lucru nu înseamnă că procesul se va desfășura fără participarea gazdei. Această mișcare poate fi comparată cu călătoria cu bicicleta. Omul va trebui să se obișnuiască cu managementul. Cu astfel de echipamente, trebuie să învățați să echilibrați din nou și să faceți primii pași unul câte unul. Acest proces durează de la mai multe ore până la câteva zile. Procedura de antrenament pentru managementul exoscheletului se efectuează în clinică, unde dispozitivul este reglementat de parametrii personali ai proprietarului:

• lățimea bazinului;
• Înălțimea spătarului;
• lungimea și proporția picioarelor.

Bineînțeles, totul trece sub controlul unui medic care, înainte de fiecare exercițiu, efectuează o verificare completă a corpului. Mai mult, pacientul are dreptul de a efectua formarea și reabilitarea la domiciliu, dar din nou sub supraveghere. Robotul captează datele de telemetrie și le trimite la centrul de observare.

Dacă măduva spinării a fost rănită relativ recent, atunci există șansa de a evita handicapul. Dar această "oră de aur" nu durează mult. Cu cât pacientul ajunge mai repede și face primul pas cu ajutorul lui ExoAtlet, cu atât are mai multe șanse să restaureze funcțiile motorului și să revină la viața normală. Dar este important să ne amintim că procesul de reabilitare pentru toată lumea depinde de viața persoanei afectate.

În cazul pierderii complete a funcțiilor motorului, ExoAtlet va deveni un înlocuitor parțial pentru scaunul rulant. Trebuie să înțelegeți că într-un costum nu puteți petrece zile până la sfârșit, deoarece acesta este un mijloc de reabilitare. Instruirea zilnică într-un costum va fi înlocuită imediat de trei fizioterapeuți și, de asemenea, va schimba fundamental calitatea vieții pacienților paralizați. Exoscheletul îi va ajuta pe oameni să meargă pe jos. Plimbarea va duce la faptul că ventilația pulmonară se va îmbunătăți în mod semnificativ, tensiunea arterială va reveni la normal, va crește mobilitatea articulațiilor, infecțiile tractului urinar vor dispărea, organele interne și mușchii vor fi restaurate și intestinul va funcționa. Toate acestea sunt un efect fiziologic.

Aspectele emoționale și psihologice în viața persoanelor cu handicap sunt la fel de importante. Oamenii paralizați când au folosit ExoAtlet au observat că starea lor de spirit și atitudinea față de lumea din jurul lor s-au îmbunătățit. Viața lor a început să se umple cu culori, impresii pozitive și emoții. Ei au forțe noi. Acum sunt capabili să comunice la egalitate cu alte persoane. Există un incendiu și un interes în viață în ochii piloților ExoAtlet. Ei spun că în spatele lor nu sunt electronice și baterii, ci o pereche de aripi tehnologice.

Japoneză HAL

În Țara Soarelui Răsare, biomecanica omului nu se oprește. Oamenii de știință din laboratorul experimental japonez au dezvoltat un limbaj auxiliar hibrid. Astăzi, persoanele cu dizabilități o folosesc pe insulă. Dezvoltarea și îmbunătățirea acestui costum a avut loc la Universitatea din Tsukuba timp de 20 de ani! Astăzi, japonezii introduc în mod activ tehnologia HAL în medicină. Compania Cyberdyne (proprietarul drepturilor asupra exoscheletului) a închiriat mai mult de 300 de exemplare. Începând cu anul 2013, invenția a primit un certificat de siguranță în utilizare. Acest fapt a deschis calea către dispozitivul de pe piața mondială și, de asemenea, a confirmat fiabilitatea acestuia.

Titularul modificării HAL-5 poate ridica obiectele și obiectele care depășesc sarcina maximă în condiții naturale de cinci ori mai mare decât masa. Această transformare în lumea tehnologiei și a roboților simplifică foarte mult munca salvatorilor și a lichidatorilor cu diverse consecințe. Dar această modificare nu a fost încă implementată.

concluzie

Mai devreme am văzut evoluții fantastice în cinematografie. În jocuri au întâlnit un exoschelet ("Stalker"), dar nici măcar nu au crezut că astfel de tehnologii ar deveni în curând disponibile unei persoane obișnuite. În 2017, testele active sunt efectuate în domeniul controlului costumelor prin puterea gândirii. Oamenii noștri de știință sunt acum obligați să predea sistemul de operare pentru a citi imediat săpunurile operatorului. Problemele de autonomie a bateriilor sunt rezolvate treptat, deoarece Ministerul rus al apărării intenționează să înceapă să cumpere astfel de dispozitive încă de la începutul anului 2020. Putem doar să așteptăm și să ținem pumnii pentru capul nostru luminos la Institutul de Mecanică al Universității de Stat din Moscova.

Astăzi în Rusia nu există o piață pentru produse similare. Mai trebuie să-l creăm. Întrebarea rămâne dacă inginerii și designerii își vor aduce copilul la perfecțiune. Echipa națională a ExoAtlet va trebui să rezolve un număr imens de probleme complexe: sincronizarea citirii pulsului și reacția echipamentelor, creșterea capacității bateriei, reducerea greutății și mult mai mult. Această direcție în lume câștigă impuls și devine din ce în ce mai populară. Crestere si concurenti, efectuarea unui numar mare de teste. Experții europeni au estimat piața exoscheletului la 1,5 miliarde de euro. Să ne dorim dezvoltatorilor ruși noroc, succese creative și descoperiri și descoperiri obișnuite pe calea lor creatoare!