Содержание
основные виды и обслуживание устройств
Экзоскелет – это изделие робототехники, предназначенное для расширения физических возможностей человеческого организма, снижения нагрузки на опорно-двигательную систему пользователя и восполнения утраченных функций конечностей.
Первые экзоскелеты для помощи людям при ходьбе были разработаны в конце 1960-х годов. За несколько десятилетий сферы применения данных устройств существенно расширились, модернизировалась конструкция «костюмов», было налажено серийное производство изделий.
Экзоскелеты делятся на активные и пассивные.
Активные экзоскелеты – это устройства, увеличивающие физические способности пользователей, их скорость, выносливость, силу. Они помогают людям поднимать и перемещать тяжелые грузы, увеличивают скорость движения и реакции, позволяют передвигаться по любой местности. Благодаря разнообразным датчикам, установленным в конструкцию экзоскелета, собираются данные о состоянии человека, изменении окружающих условий.
Благодаря усовершенствованной аппаратуре устройство повторяет биомеханику движения человека и учитывает его анатомические особенности.
Такой аппарат имеет большой вес, который уменьшает маневренность пользователей, а также непродолжительное время работы без подзарядки из-за небольшого объема аккумуляторов.
Пассивные экзоскелеты – это рычажно-шарнирные установки, не оснащенные электроникой, которые используются для снижения нагрузки на опорно-двигательную систему человека. Дополнительных физических способностей они не придают, однако минимизируют риск получения травм в процессе выполнения человеком сложных операций.
В России экзоскелетные комплексы разрабатывают такие компании как «ЭкзоАтлет», «Exorise», «Экзомед» и другие.
Для повышения срока службы экзоскелетов производители применяют инновационные смазочные материалы вместо традиционных пластичных и жидких смазок.
Благодаря этому предотвращается необходимость обслуживания узлов трения изделий, увеличивает срок службы механизмов, обеспечивается защита деталей от коррозии.
Примером служит нанесение на регулировочные пластины, элементы подъемных механизмов и другие узлы трения антифрикционных твердосмазочных покрытий MODENGY. Эти материалы реализуют технологию твердой смазки и образуют на поверхности деталей устойчивый износостойкий слой.
На регулировочные пластины наносят покрытие MODENGY 1066 на основе дисульфида молибдена и графита.
После полимеризации оно не пачкает одежду пользователей и не выделяет токсичных испарений, поэтому полностью безопасно для здоровья людей.
Сегодня экзоскелеты используются в самых различных областях. Наибольшее количество изделий производится для военной, медицинской, промышленной областей.
Экзоскелет военный
Экзоскелеты сегодня являются одной из составляющих боевой экипировки военнослужащих.
Они помогают бойцам в осуществлении военных операций, перемещении грузов, разминировании.
Экзоскелеты повышают выносливость военного, позволяют ему передвигаться со скоростью до 20 км/ч, осуществлять прицельный огонь одной рукой.
Военные «костюмы» оснащаются съемными модулями, которые используются в зависимости от целей спецоперации. Для обеспечения длительного нахождения бойца в холодном или жарком климате экзоскелеты наделяются аппаратами подогрева либо, наоборот, охлаждающими устройствами.
На поверхности экзоскелетов размещаются датчики, следящие за состоянием пользователя и собирающие информацию из окружающей среды для облегчения ориентирования на местности.
Экзоскелет промышленный
На промышленных предприятиях обычно используют пассивные экзоскелеты.
Они предохраняют опорно-двигательную систему работников от повреждений.
Благодаря применению пассивных устройств пользователи могут легко выполнять операции, требующие больших усилий, при этом не уставая.
Некоторые активные промышленные экзоскелеты работают по принципу «третьей руки». На набедренный шарнир крепится устройство, в которое помещается какой-либо инструмент.
Активные экзоскелеты также помогают работникам в перемещении грузов, сборке металлоконструкций и других операциях, в которые включается работа с тяжелыми изделиями.
Экзоскелет для медицинской реабилитации
Медицинские экзоскелеты применяются для облегчения и ускорения реабилитации пациентов после перенесенных травм и болезней, сложных операций и тд.
Они позволяют пользователю передвигаться и удерживать вертикальное положение, за счет чего улучшается циркуляция крови, восстанавливается обмен веществ и ускоряется выздоровление.
Благодаря занятиям с экзоскелетом снижаются болевые ощущения, обеспечивается профилактика осложнений.
Данные устройства оснащаются источниками питания, могут управляться с помощью смартфона. Пациенты применяют экзоскелет несколько часов в день.
Экзоскелет для человека с ограниченными возможностями
Отдельный вид медицинских экзоскелетов – устройства для людей с ограниченными возможностями.
Такие аппараты оснащаются множеством датчиков, которые считывают нервные импульсы и предугадывают намерения человека.
Экзоскелет для человека с ограниченными возможностями позволяет ему ходить, поднимать и сгибать конечности, сидеть и стоять, передвигаться по лестнице.
Возврат к списку
как новейшие экзоскелеты могут изменить облик российской армии — РТ на русском
В России прошли испытания пассивного экзоскелета для нужд Вооружённых сил.
Соответствующие кадры опубликовала пресс-служба госкорпорации «Ростех», предприятия которой занимаются разработкой этих изделий. Сообщается, что при весе 6 кг устройство позволяет переносить боевую экипировку и вооружение массой до 60 кг. Сейчас эти изделия поставляются в инженерные войска и используются в госпиталях для реабилитации пациентов. Российские предприятия также работают над совершенствованием активного экзоскелета. Эксперты поясняют, что внедрение этих устройств в войска заметно увеличит физические возможности солдат на поле боя.
Пресс-служба госкорпорации «Ростех» опубликовала кадры испытаний пассивного армейского экзоскелета. На видео боец, экипированный в такое изделие, без труда бежит, передвигается на местности, управляет автомобилем и имитирует ведение боевых действий. Сообщается, что при весе 6 кг экзоскелет позволяет переносить нагрузку до 60 кг.
«Экзоскелет скрыт под экипировкой, не сковывает движения и разгружает опорно-двигательный аппарат… Суставы могут блокироваться для длительного нахождения в определённой позе», — говорится в титрах видеозаписи.
Разработкой экзоскелетов в госкорпорации занимается компания «Ростех — Доверенные платформы Робототехнические комплексы» (РТ-ДП РК) во взаимодействии с Центральным научно-исследовательским институтом точного машиностроения (ЦНИИТОЧМАШ) и ЦНИИ робототехники и технической кибернетики (ЦНИИ РТК).
28 сентября заместитель гендиректора по спецпроектам РТ-ДП РК Максим Скоков заявил в интервью РИА Новости, что созданный для нужд Вооружённых сил экзоскелет позволяет повысить выносливость военнослужащего за счёт разгрузки мышц и увеличить его боевые возможности.
Также по теме
Оружие для «Ратника»: как АК-12 приходит на смену своему предшественнику в российской армии
В Вооружённые силы поступают новейшие автоматы АК-12, сообщает Минобороны РФ. В частности, модификации данного оружия в калибре 7,62…
«Мы делаем серьёзный акцент на эргономичности — экзоскелет не должен сковывать движения солдата, — и определённые успехи в этом направлении есть.
Военнослужащий, экипированный нашим скелетом, может без дополнительных усилий садиться, бегать, ложиться, перекатываться в укрытие и так далее», — сказал Скоков.
В РТ-ДП РК ожидают, что по мере совершенствования экзоскелета Минобороны РФ сформулирует более чёткие технические требования к изделию. Параллельно компания ведёт работы по проекту «Щитовик» для Росгвардии, ФСО и ФСБ.
«В спецподразделениях во время штурма есть оперативник, несущий перед собой большой бронированный щит, он им закрывает себя и идущих сзади товарищей. Его задачи — медленное передвижение, вызов огня на себя и защита других спецназовцев. Вес такого щита может достигать до 45 кг, экзоскелет «Щитовик» позволяет снизить эту нагрузку», — пояснил смысл разработки Скоков.
По словам замглавы РТ-ДП РК, российской армии необходимы три типа экзоскелетов: маршевый — для быстрого передвижения во время выполнения боевого задания, инженерный — для решения малоподвижных задач, например свойственных сапёрам, и грузовой — для проведения такелажных работ.
«Опробован в реальных боевых условиях»
В настоящее время российские предприятия работают над прототипами активного и пассивного экзоскелетов. Изделия сильно отличаются по характеристикам друг от друга, но, как утверждают специалисты, в перспективе позволят заметно повысить физические возможности военнослужащих и с большой вероятностью станут элементом экипировки нового поколения.
«Самой ожидаемой частью костюма «солдата будущего» может стать пассивный экзоскелет. Он уже опробован в реальных боевых условиях и подтвердил свою эффективность. Экзоскелет увеличивает физические возможности бойца, обеспечивает защиту суставов, позвоночника и может подгоняться по росту и комплектности под конкретного военнослужащего», — сообщается на сайте «Ростеха».
- Концептуальный вариант экипировки будущего
- © rostec.ru
Как ожидают эксперты, в ближайшее время достаточно широкое распространение в войсках РФ должны получить различные варианты пассивного экзоскелета, который характеризуется отсутствием электронных приспособлений, относительной простотой в изготовлении и эксплуатации.
Этот тип экзоскелета представляет собой рычажно-шарнирное механическое устройство, повторяющее суставы человека. Оно позволяет разгрузить опорно-двигательный аппарат военнослужащего при переноске вооружения, боеприпасов, рюкзаков и различного снаряжения. Такое изделие может быть незаменимым помощником при длительных маршах и штурмовых операциях.
Ранее один из перспективных пассивных отечественных экзоскелетов был представлен инженерами ЦНИИТОЧМАШ на международном форуме «Армия-2018». Как заявил тогда RT на полях выставки главный конструктор подмосковного предприятия по системе жизнеобеспечения боевой экипировки военнослужащих Олег Фаустов, продемонстрированная разработка даёт возможность переносить дополнительную нагрузку до 50 кг.
«Нынешний экзоскелет разработан под определённые задачи. Если военнослужащему приходится проводить целый день на ногах, то ему, конечно, он понадобится. Например, он однозначно пригодится сапёрам, вес защитного костюма которых достигает порой 80 кг», — пояснил Фаустов.
Также по теме
«Оружие современного боя»: какие новинки представлены на международном форуме «Армия-2020»
В парке «Патриот» в подмосковной Кубинке открылся международный военно-технический форум «Армия-2020». На выставке представлены более…
Пассивный экзоскелет ЦНИИТОЧМАШ изготовлен из углепластика — прочного и лёгкого композитного материала. В зависимости от комплектации масса устройства может составлять от 4 до 8 кг. Сообщается, что образец надевается в пределах одной минуты и снимается за 20 секунд.
Однако для использования экзоскелета требуется пройти двухнедельный курс тренировок, который позволит военнослужащему привыкнуть к нему. Также изделие не позволяет своему носителю совершать резкие движения и десантироваться.
Активный экзоскелет, над которым также работает ЦНИИТОЧМАШ, является более сложным типом армейской амуниции со своими преимуществами и недостатками.
Сильной стороной такого изделия является повышенная полезная нагрузка (более 100 кг). Боец практически не испытывает усталости и не теряет манёвренности на поле боя.
В то же время на текущий момент активный экзоскелет представляет собой сложный и дорогостоящий образец, состоящий из множества вспомогательных конструкций, аккумулятора, электроприводов и других агрегатов. Управление таким изделием может осуществляться по нейросети.
Предполагается, что пассивный и активный экзоскелеты будут интегрированы в комплект перспективных армейских экипировок, которые разрабатываются отечественной оборонной промышленностью.
«Облегчит труд солдата»
По информации Минобороны РФ, экзоскелеты с полезной нагрузкой в 50 кг уже стоят на вооружении российских сапёров. Ещё над одним устройством пассивного типа сейчас работают специалисты Военно-научного комитета инженерных войск и конструкторы оборонных предприятий.
Также в оборонном ведомстве проявляют интерес к разработке новейших медицинских экзоскелетов, которые используются в военных госпиталях для успешной послеоперационной реабилитации пациентов.
Сейчас получившие ранения солдаты и офицеры российской армии восстанавливаются с помощью аппарата Exoatlet.
- Один из экзоскелетов «Ростеха»
- © rostec.ru
Как пояснил в беседе с RT военный эксперт Юрий Кнутов, российская армия нуждается в самых разных экзоскелетах. В связи с этим у отечественных предприятий есть широкий простор для деятельности. На данный момент наибольших успехов оборонка добилась в совершенствовании пассивных устройств.
«Пассивные экзоскелеты неприхотливы, их целесообразно использовать в боевых операциях и сложных природно-климатических условиях. В армии есть целый ряд операций, которые выполняют несколько человек, а при наличии экзоскелета это сможет выполнять один солдат. Сейчас в России созданы вполне достойные образцы», — отметил Кнутов.
При этом, как полагает эксперт, активные экзоскелеты требуют достаточно длительной доработки.
Главными проблемами этих устройств остаются недостаточная мощность аккумулятора, зависимость от погодных условий, риск серьёзных механических повреждений и большое время, необходимое на обучение военнослужащих.
«Самая слабая сторона у активных экзоскелетов — это, конечно, питание, большое количество приводов. Если оказываешься в пустыне или на морозе, в болотистой местности, все эти устройства могут выйти из строя. Плюс сам источник питания должен быть компактным. Пока демонстрации таких изделий в мире не было», — констатировал Кнутов.
Член Ассоциации военных политологов Андрей Кошкин более оптимистично смотрит на процесс создания активных экзоскелетов. В разговоре с RT эксперт заявил, что российские инженеры способны в относительно короткие сроки решить проблемы с энергопитанием и прихотливостью в эксплуатации.
«Экзоскелет — это движение вперёд, и наши предприятия оборонно-промышленного комплекса, создающие высокотехнологичные вооружения, вполне успешно могут справиться с изготовлением экзоскелетов самого разного типа.
Экзоскелет однозначно облегчит труд солдата. Правда, сначала, как я думаю, данные устройства будут поставляться в специальные подразделения», — подытожил Кошкин.
Армия
Видео
Минобороны
Оборона
Безопасность
Военная операция
Военная техника
Военнослужащие
Вооруженный конфликт
Высокие технологии
Наука
Новые технологии
Оружие
Предприятие
Промышленность
Россия
Армия может попытаться разработать роботизированный «костюм воина»
ПАРИЖ — Один из ведущих экспертов армии США по робототехнике подталкивает службу к разработке «костюма воина», экзоскелета, о котором давно мечтали, который может помочь солдатам физические характеристики, и сказал, что первые шаги к запуску такой программы могут быть сделаны уже в следующем году.
В течение почти десяти лет военные лидеры пытались построить экзоскелет, который иногда дерзко называют костюмом Железного человека, чтобы облегчить нагрузку на пеших пехотинцев. Варианты этой идеи привлекли внимание генерала Марка Милли, когда он был начальником штаба сухопутных войск, и командования специальных операций США, которое пыталось создать костюм, известный как тактический штурмовой легкий костюм оператора, или TALOS.
В 2013 году Командование специальных операций США искало предложения для TALOS, ища ряд технологий, которые свели бы к минимуму черепно-мозговую травму, уменьшили бы электромагнитную и акустическую сигнатуру и защитили бы от современных винтовочных снарядов.
Через пять лет эта программа была заменена другой программой, Hyper Enabled Operator, которая не имела ничего общего с улучшением физической подготовки войск, а вместо этого сосредоточилась на предоставлении им данных для принятия более эффективных решений.
Но теперь Тед Мациуба, заместитель директора по требованиям к робототехнике в Управлении интеграции развития маневренных возможностей в армейском командовании будущего, сказал, что технология достаточно продвинулась, чтобы армия начала постепенно собирать версию костюма.
Выступая в среду на торговой выставке Eurosatory здесь, Мачуба перечислил более 30 задач своей команды в Форт-Беннинге в Джорджии на слайде, озаглавленном «Маневр робототехники, программы, инициативы и стратегия». Самая последняя строка гласила: «Разработайте и выведите на вооружение костюм воина».
«Мы создадим костюм воина маленькими шажками, — сказал он. «Во-первых, как вы собираетесь позволить солдату нести эти лишние 50 фунтов и не чувствовать, что они несут их? А затем мы перейдем к верхней части тела и начнем интегрировать его, чтобы к 2040 году он превратился в костюм воина. Мы должны делать это маленькими шагами».
Мачуба сказал, что у управления есть предварительный документ с требованиями, а также данные, которые показывают, что современные технологии могут снизить воспринимаемую солдатом нагрузку примерно на 20 процентов.
В интервью Defense News после своего выступления Мачуба сказал, что армия будет строить скафандр «по стыку».
«Что нам нужно сделать, так это нажать на курок, выпустить документ с требованиями, который подтолкнет промышленность к инновациям, а затем предоставить нам решение.
И я надеюсь, что мы сможем сделать это в течение следующего года или 18 месяцев», — сказал он. «Проблема в том, что мы не знаем, чего мы не знаем. Он должен выйти туда. Солдаты должны разбить его. Солдаты должны использовать это. Солдаты должны давать бесплатную обратную связь. И тогда мы увидим, как мы идем к этому следующему шагу».
Мачуба публично говорил о возможностях такого костюма не менее четырех лет. Он сказал, что его вдохновило чтение научно-фантастического романа Роберта Хайнлайна «Звездный десант», в котором солдаты носят силовую броню более 50 лет назад.
В материале 2018 года под названием «Помощь на поле боя» для Национальной пехотной ассоциации Мачуба включил отрывок из книги Хайнлайна, в котором упоминаются преимущества такой системы. «Прелесть (экзоскелета) в том, что вам не нужно об этом думать. Вам не нужно управлять им, управлять им, управлять им: вы просто носите его, и он получает приказы непосредственно от ваших мускулов», — писал Хайнлайн.
Поделиться:
Подробнее В Eurosatory
Высокоточные ударные ракеты Kongsberg заменят «Гарпуны» на британских военных кораблях
Ударное оружие класса «земля-земля» в срочном порядке принимается на вооружение, чтобы в следующем году выйти на пенсию ракеты «Гарпун»
США направят в Украину пулеметы для борьбы с беспилотниками и боеприпасы для ПВО
Пентагон стремится дать Украине то, что ей необходимо для защиты от российских беспилотников, нацеленных на энергетическую инфраструктуру страны, находящейся в боевых действиях.
Японские эсминцы перехватывают баллистические ракеты в ходе испытаний с ВМС США
Возможности совместного взаимодействия позволили JS Maya обнаружить и отследить ракетную цель до того, как родственный корабль JS Haguro сбил ее.
Пентагон публикует киберстратегию с нулевым доверием и планирует ее реализацию к 2027 году
Нулевое доверие, новая парадигма кибербезопасности, предполагает, что сети всегда подвержены риску. В результате требуется непрерывная проверка пользователей, устройств и доступа.
США и Великобритания сотрудничают в управлении и управлении по мере завершения проекта «Конвергенция»
В этом году в проекте «Конвергенция» армии США участвовали британские и австралийские силы, что стало первым экспериментом по совместному вседоменному командованию и управлению.
Армейские эксперты обращаются к промышленности за экзоскелетными технологиями, повышающими выносливость и помогающими поднимать тяжелые грузы повторяющиеся задачи на поле боя или при перемещении груза.
Официальные лица Центра солдатских систем армии Натик в Натике, штат Массачусетс, в понедельник опубликовали запрос на информацию (W911QY-21-R-CDDC-EXO) для экзоскелетов с питанием и без питания для увеличения производительности человека во время маневров или деятельности по материально-техническому обеспечению. проект.
Армейские эксперты считают экзоскелеты многообещающим способом повышения силы, выносливости и эргономики солдат, безопасно и одновременно снижая риск получения физических травм при подъеме тяжестей, перемещении по пересеченной местности или выполнении повторяющихся движений.
Это уведомление призвано помочь армейским исследователям оценить состояние рынка экзоскелетов и поддерживающих его технологий. Исследователей в первую очередь интересуют экзоскелетные решения на уровне технологической готовности (TRL) 5, который описывает макетную технологию, которая может использоваться в смоделированных или реальных условиях.
В связи с этим: Армия исследует промышленность на наличие современных технологий экзоскелетов с электроприводом для несущих нагрузок, ведения боевых действий
Армейские эксперты говорят, что они особенно заинтересованы в технологиях экзоскелетов для автомобильной промышленности, других государственных учреждений или в смежных областях.
Технологии экзоскелета должны повышать силу и производительность солдат или снижать риск травм при подъеме, погрузке, разгрузке и транспортировке. Предлагаемые решения должны быть совместимы с инструментами или другими стандартными интерфейсами загрузки военных служб.
Решения должны быть предназначены для легких, но эргономически сложных работ, таких как использование инструментов или работа над головой в различных положениях. Эксперты также хотят, чтобы экзоскелетные технологии позволяли одному солдату поднимать более 50 фунтов или нескольким солдатам загружать и выгружать предметы весом более 100 фунтов.
Технологии могут позволить одному бойцу безопасно выполнять задачи по обработке груза несколькими людьми. Решения должны снизить рабочую нагрузку, чтобы солдаты могли переносить тяжелые грузы на большие расстояния с высокой скоростью.
Связанный: Lockheed Martin сотрудничает с B-TEMIA, чтобы внедрить технологию роботизированных экзоскелетов в пехоту
Исследователи заинтересованы в экзоскелетах, которые помогают солдатам ходить и маршировать, неся грузы весом от 99 до 136 фунтов.