اسکلت بیرونی یک قاب خارجی است که به فرد اجازه می دهد تا کارهای واقعاً خارق العاده ای انجام دهد: وزنه بردارید، پرواز کند، با سرعت زیاد بدود، پرش های غول پیکر انجام دهد و غیره. و اگر فکر می کنید که فقط شخصیت های اصلی "مرد آهنی" یا "آواتار" چنین وسایلی دارند، سخت در اشتباه هستید. آنها از دهه 60 در دسترس بشر بوده اند. قرن آخر؛ علاوه بر این، می توانید یاد بگیرید که چگونه یک اسکلت بیرونی را با دستان خود جمع کنید! با این حال، اول از همه.
Exoskeleton: Introduction
امروز می توانید به راحتی یک اسکلت بیرونی برای خود بخرید - محصولات مشابه توسط Ekso Bionics و Hybrid Assistive Limb (ژاپن)، Indego (ایالات متحده آمریکا)، ReWalk (اسرائیل) تولید می شوند. اما فقط اگر 75-120 هزار یورو اضافی داشته باشید. در روسیه تاکنون فقط اسکلت های بیرونی پزشکی تولید می شود. آنها توسط Exoathlet طراحی و تولید شده اند.
اولین اسکلت بیرونی توسط دانشمندان شرکت های جنرال الکتریک و ارتش ایالات متحده در دهه شصت قرن گذشته ساخته شد. هاردیمن نام داشت و می توانست باری به وزن 110 کیلوگرم را آزادانه به هوا بلند کند. شخصی که این دستگاه را در این فرآیند قرار داده است، بارگذاری را تجربه کرده استهنگام بلند کردن وزن 4.5 کیلوگرم! فقط حالا خود هاردیمن تمام 680 کیلوگرم وزن را داشت. به همین دلیل تقاضای زیادی برای او نداشت.
همه اسکلت های بیرونی به سه نوع تقسیم می شوند:
- کاملا رباتیک؛
- برای دستها؛
- برای پاها.
لباس‌های روباتی مدرن از 5 تا 30 کیلوگرم و بیشتر وزن دارند. آنها هم فعال و هم غیرفعال هستند (فقط بر اساس دستور اپراتور کار می کنند). اسکلت های بیرونی بر اساس هدفشان به نظامی، پزشکی، صنعتی و فضایی تقسیم می شوند. شگفت انگیزترین آنها را در نظر بگیرید.
چشمگیرترین اسکلت های بیرونی زمان ما
مجموعه چنین اسکلت های بیرونی با دستان خود در خانه در آینده نزدیک، البته کارساز نخواهد بود، اما ارزش آشنایی با آنها را دارد:
- DM (ماشین رویا). این یک اسکلت بیرونی هیدرولیک تمام اتوماتیک است که با صدای اپراتور آن کنترل می شود. وزن این دستگاه 21 کیلوگرم است و قادر است در برابر وزن یک سنتر مقاومت کند. تاکنون برای توانبخشی بیمارانی که به دلیل بیماری های سیستم عصبی مرکزی یا سایر بیماری های عصبی عضلانی قادر به راه رفتن نیستند، استفاده می شود. هزینه تقریبی - 7 میلیون روبل.
- Ekso GT. ماموریت این اسکلت بیرونی مانند مورد قبلی است - به افرادی که آسیب شناسی عملکرد حرکتی پاها دارند کمک می کند. مشخصات مشابه قبلی است، قیمت 7.5 میلیون روبل است.
- ReWalk. این برای ایجاد حرکت مجدد به افراد مبتلا به فلج اندام تحتانی طراحی شده است. وزن دستگاه 25 کیلوگرم است و قادر است به مدت 3 ساعت بدون شارژ مجدد کار کند. این اسکلت بیرونی در اروپا و ایالات متحده با قیمتی معادل 3.5 میلیون موجود استروبل.
- REX. امروزه این دستگاه را می توان در روسیه با قیمت 9 میلیون روبل خریداری کرد. اسکلت بیرونی به افراد مبتلا به فلج پا نه تنها راه رفتن مستقل، بلکه توانایی ایستادن/نشستن، چرخش، راه رفتن در ماه، پایین رفتن از پله ها و غیره را نیز می دهد. REX با جوی استیک کنترل می شود و می تواند تمام روز بدون شارژ مجدد کار کند.
- HAL (هیبرید کمکی اندام). دو نسخه وجود دارد - برای بازوها و برای بازوها / پاها / نیم تنه. این اختراع به اپراتور اجازه می دهد تا وزنه ای 5 برابر سنگین تر از حد مجاز برای یک فرد بلند کند. همچنین برای توانبخشی افراد فلج استفاده می شود. این اسکلت بیرونی تنها 12 کیلوگرم وزن دارد و شارژ آن برای 1.0-1.5 ساعت کافی است.
چگونه با دستان خود یک اسکلت بیرونی بسازیم: جیمز هاکسمیت هابسون
اولین و تاکنون تنها فردی که موفق به ساخت اسکلت بیرونی در شرایط غیر آزمایشگاهی شده است، مهندس کانادایی جیمز هابسون است. مخترع دستگاهی را مونتاژ کرد که به او اجازه می دهد بلوک های 78 کیلوگرمی را آزادانه به هوا بلند کند. اسکلت بیرونی او روی سیلندرهای پنوماتیکی کار می کند که انرژی آن توسط کمپرسور تامین می شود و دستگاه با استفاده از یک کنترل از راه دور کنترل می شود.
کانادایی اختراع خود را مخفی نگه نمی دارد. شما می توانید با الگوبرداری از او در وب سایت مهندس و در کانال یوتیوب او، نحوه مونتاژ یک اسکلت بیرونی را با دستان خود بیابید. با این حال، لطفاً توجه داشته باشید که وزن بلند شده توسط چنین اسکلت بیرونی تنها بر روی ستون فقرات اپراتور قرار دارد.
اسکلت بیرونی DIY:نمودار نمونه
هیچ دستورالعمل دقیقی وجود ندارد که به شما امکان می دهد به راحتی یک اسکلت بیرونی را در خانه جمع کنید. با این حال، واضح است که نیاز دارد:
- قاب، با قدرت و تحرک مشخص می شود؛
- پیستون هیدرولیک؛
- محفظه های فشار;
- پمپ های خلاء؛
- منبع تغذیه؛
- لوله های بادوام که می توانند فشار بالا را تحمل کنند؛
- کنترل رایانه؛
- حسگرها;
- نرم افزاری که به شما امکان می دهد اطلاعات را از حسگرها برای عملکرد مورد نظر دریچه ها ارسال و تبدیل کنید.
این ترکیب تقریباً چگونه کار خواهد کرد:
- یک پمپ باید فشار را در سیستم افزایش دهد، دیگری باید آن را کاهش دهد.
- عملکرد شیرها به فشار در محفظه های فشار بستگی دارد که افزایش/کاهش آن باعث کنترل سیستم می شود.
- موقعیت سنسورها (در برابر حرکت اندام ها): شش - بازو، چهار - پشت، سه - پا، دو پا (در مجموع بیش از 30).
- نرم افزار باید از فشار بر حسگرها جلوگیری کند.
- سیگنال های حسگر باید به دو دسته مشروط (اطلاعات دریافت شده از آنها مفید است اگر حسگر بدون قید و شرط در مورد فشاری که تجربه می کند صحبت نکند) و بدون قید و شرط تقسیم شوند. شرطی بودن / غیرشرطی بودن این عناصر را می توان به عنوان مثال با یک شتاب سنج تعیین کرد.
- دستهای اسکلت بیرونی - سه انگشتی، جدا از مچ دست اپراتور - برای جلوگیری از آسیب و قدرت بیشتر.
- منبع برق پس از مونتاژ و آزمایش آزمایشی اسکلت بیرونی انتخاب می شود.
کت و شلوار ربات، تاکنونفقط در زمینه توانبخشی، در حال حاضر شروع به ورود به زندگی ما کرده اند. مخترعانی هستند که قادر به ساخت چنین وسیله ای در خارج از آزمایشگاه هستند. این کاملاً ممکن است که در آینده نزدیک هر دانش آموزی بتواند اسکلت بیرونی استالکر را با دستان خود جمع کند. در حال حاضر می توان پیش بینی کرد که چنین سیستم هایی در آینده هستند.
