Человеческий экзоскелет достиг совершеннолетия

Человеческий экзоскелет достиг совершеннолетия

Человек экзоскелет , изобретение , которое возникло в 1960 — е годы, наконец -то приходит в свое собственное. Эти носимые устройства, разработанные для медицинского, военного и промышленного применения, помогают людям с ограниченными физическими возможностями, повышают человеческую силу и выносливость и снижают риск получения травм. Перенося вес и силы нагрузки от тела человека на внешнюю моторизованную раму, экзоскелет человека легко справляется с тяжелыми задачами. И хотя идея дополнить людей металлическими рамками может вызывать в воображении образы вымышленных злодеев и механических супергероев, на самом деле эти устройства разрабатываются для улучшения жизни обычных людей. Вот как.

Лучше, чем инвалидное кресло

По данным Национального статистического центра по травмам спинного мозга, в США около 288000 человек живут с травмами спинного мозга . Мало того, что медицинские расходы от таких травм могут исчисляться миллионами в течение жизни человека, боль и ограниченная подвижность могут вызвать чувство безнадежности. По данным Центра перевода знаний Model Systems, от 11% до 37% людей, страдающих травмами спинного мозга, испытывают депрессию. Чтобы помочь им, исследовательские лаборатории, работающие над будущим робототехники, разрабатывают вспомогательные экзоскелеты, которые дают людям новый способ передвижения.

Хомаюн Казеруни, директор Лаборатории робототехники и инженерии человека в Беркли, а также соучредитель и генеральный директор suitX, говорит, что для помощи людям, которые иначе не могут ходить самостоятельно, экзоскелет человека должен делать четыре вещи: помогать человеку встать, начать ходить. , остановись и сядь.

«Эти четыре вещи обеспечивают большую независимость. Они могут двигаться, они могут работать, они могут сидеть перед компьютером, они могут работать на кухне », — говорит Казеруни.

Инвалидные коляски этого не могут.

Но Ekso GT и Phoenix atsuitX, разработанные Казеруни, могут. По сути, каждая из них представляет собой пару носимых роботизированных ног — сочетание жестких и мягких частей, — которые пациент надевает, помещая ступни в подножки, а затем привязывая внешние рамы к каждой ноге. Используя костыли для обеспечения устойчивости, они слегка перемещают свой вес из стороны в сторону, чтобы задействовать электронные двигатели в раме. Механические суставы тазобедренных и коленных суставов сгибаются и двигаются вперед, создавая ходьбу.

Сначала машина может делать всю работу. Но в зависимости от травмы повторяющиеся движения могут со временем повторно задействовать мышцы и нервную систему пациента. Датчики в раме и двигателе отслеживают прогресс и отображают информацию на экране физиотерапевта. Если терапевт видит, что пациент становится сильнее, он может уменьшить мощность, побуждая мышцы работать немного усерднее.

За последние несколько лет Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов одобрило несколько экзоскелетов для помощи при ходьбе и реабилитации, включая SuitX Phoenix, Ekso GT, Cyberdyne Medical HAL, ReWalk Robotics и Parker Hannifin’s Indego. А в 2019 году поставщик медицинского страхования Cigna объявил, что изменит свою политику, чтобы рассматривать экзоскелетные устройства для отдельных людей в индивидуальном порядке.

Дай мне силы

В настоящее время в городе говорят о миллениалах. Но к 2035 году, согласно отчету Геронтологического общества Америки, впервые в истории Америки число взрослых в возрасте 65 лет и старше будет больше, чем детей до 18 лет . Стареют не только американцы. Население Японии, Германии, Франции, Сингапура и Великобритании скоро также будет видеть больше пожилых людей, чем молодых. В то же время, по данным CBS News , профессии, требующие силы, выносливости или повторения, такие как производство, здравоохранение и квалифицированные профессии, сталкиваются с нехваткой рабочих мест .

«Вы хотите, чтобы люди работали дольше, но их нельзя поставить на эти требовательные к физическим условиям должности — без посторонней помощи», — говорит Эжен Деметр, старший редактор Robot Report .

Эта помощь может исходить от экзоскелета человека. По данным аналитической компании ABI Research , поставки промышленных экзоскелетов вырастут с 7000 единиц в 2018 году до 301000 к 2028 году, а к 2028 году выручка составит 5,8 миллиарда долларов. Вспомогательные устройства, предназначенные для нижней части тела человека, могут снизить напряжение и усталость. повторяющихся сгибаний и подъемов, а также защиты коленей и поясницы от травм. Те, которые предназначены для верхней части тела, защищают плечи, шею и спину.

Производители автомобилей, похоже, первыми начали применять эту технологию. Audi, например, тестировала стартап Noonee’s Chairless Chai r , пассивное удобное сиденье для рабочих, которые часами стоят. Hyundai Motor Group разработала аналогичное устройство под названием экзоскелет без стула (H-CEX), чтобы уменьшить нагрузку на коленные суставы, а экзоскелет Hyundai Vest (H-VEX) позволяет работнику без труда удерживать лишние 132 фунта над головой.

В 2018 году Ford объявила, что в партнерстве с Ekso Bionics добавила носимые жилеты EksoVests на 15 сборочных заводах в семи странах. Некоторые рабочие на этих фабриках поднимают руки над головой в среднем 4600 раз в день. EksoVest снижает утомляемость и снижает вероятность получения травм, поднимая и поддерживая руки рабочего при сборке деталей высотой с грудь или выше. Жилет подходит для рабочих ростом от 5 футов 2 дюйма до 6 футов 4 дюйма и обеспечивает подъемную силу от 5 до 15 фунтов на руку.

Компания SuitX, которая продала 1 200 промышленных экзоскелетов по всему миру, заключила соглашение о внедрении технологий экзоскелетов на заводах Siemens по всему миру. Казеруни говорит, что хотя обсуждение будущего робототехники предполагает, что люди будут вытеснены машинами, этого еще не произошло. «По крайней мере, пока мы можем их объединить», — говорит он.

Марш на металлических воинов

Несмотря на весь медицинский и промышленный прогресс, который обещают человеческие экзоскелеты, их происхождение лежит в военной машине по имени Хардиман. Разработанный инженером General Electric Ральфом С. Мошером, Hardiman представлял собой громоздкую носимую машину весом 1500 фунтов, разработанную как совместный проект армии и флота. У него была система обратной связи по силе для восприятия окружающей среды и 30 различных суставов, которые помогли увеличить человеческую силу в 25 раз. Хотя прототип представлял собой инженерный прорыв, его вес, отсутствие стабильности и чрезвычайные потребности в энергии в конечном итоге сделали это.

Но министерству обороны нужны экзоскелеты. Две из самых передовых военных машин, которые проходят испытания сегодня, — это полноразмерные автономные роботизированные экзоскелеты от Sarcos. Гардиан XO и XO Max являются жесткими, здоровенные костюмы , которые можно надеть и убрано примерно 30 секунд. В отличие от других экзоскелетов, увеличивающих человеческую силу, эти машины выдерживают все. XO может поднимать и выдерживать 80 фунтов веса в течение четырех часов за раз, в то время как XO Max может выдерживать 200 фунтов до восьми часов. Оба могут ходить со скоростью три мили в час (Хардиман ходил 2,5 мили в час).

Военные проявили большой интерес. В 2019 году Командование специальных операций США заключило с Sarcos контракт на поставку Guardian XO; в том же году компания объявила о партнерстве с военно-морской верфью Пьюджет-Саунд для оценки экзоскелета. Ранее ВВС США также подписывали контракты с Sarcos на XO.

Но хотя первоначальная цель военных экзоскелетов заключалась в том, чтобы повысить силу, выносливость, защиту и тактическую осведомленность солдат на поле боя, эти машины еще не реализовали эту идею. Ранее в этом году Командование специальных операций Министерства обороны сняло с вооружения свой футуристический тактический штурмовой легкий костюм оператора, или TALOS, заявив, что большая и относительно тяжелая машина не годится для ближнего боя, сообщает Defense. Один.

Несмотря на некоторые ограничения, человеческие экзоскелеты остаются важной частью будущего робототехники. Хотя изначально эти машины были задуманы для боевых действий, они будут внедряться в здравоохранение и производство, чтобы оказывать физическую поддержку, восстанавливать травмы и обеспечивать мобильность людям, которые не могут ходить самостоятельно. Будущее робототехники не за горами, но эти машины уже оказывают влияние на уход за пациентами, промышленный труд и военные действия. По мере развития технологий и роста спроса на эти устройства экзоскелеты могут быть более распространенными, чем инвалидные коляски.

Оцените статью

Андрей Козлов, эксперт и автор статей telebox.club.
Статьи о технологиях пишет более 15 лет.

andreykozlov07@gmail.com

Добавить комментарии

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Человеческий экзоскелет достиг совершеннолетия
Tony Hsieh, iconic Las Vegas tech entrepreneur, dies aged 46