Экзоскелеты: сегодня и завтра

Четверг, 23 апреля 2009, 08:54, Margo

pic Поступательная динамика технологического прогресса сохраняется и в условиях финансового кризиса. Уровень интеграции инновационных разработок в жизнь человечества непреклонно растет, беря на себя функции панацеи от многих явлений, которые относительно недавно существенно ухудшали качество жизни людей. Персональные компьютеры позволили вывести на качественно новый уровень динамику информационного обмена и производительность труда. Развитие мобильных технологий сделало этот функционал транспортабельным.

Однако, и в условиях информационного общества зачастую сохраняются сугубо физические проблемы. К их числу можно отнести старение населения в ряде цивилизованных стран, утрата физических возможностей. Также, нарастает динамика международной конкуренции, а соответственно и риски возникновения локальных конфликтов. Вероятность возникновения полномасштабных войн по аналогии с крупными столкновениями XX века на протяжении последнего времени существенно снизилась. В таких условиях растет роль не крупных воинских соединений, а отдельной боевой единицы. Вывести характеристики отдельного солдата на революционно высокий уровень способны лишь соответствующие технологии, которые базируются на взаимодействии органической и электромеханической составляющих без применения непосредственной интеграции. Фактически, это означает, что для использования экзоскелета не требуется никаких соединений между телом человека и механической оболочкой. На данном этапе развития науки и техники такое решение является универсальным, позволяя «пилоту» оболочки существенно расширить собственные возможности, при этом не угрожая организму изменениями.

Лидерами в части разработки устройств такого рода являются США и Япония. Подходы к реализации данной концепции существенно рознятся. Модели, разработанные в Америке, ориентированы на военное применение, в то время как японские экзоскелеты предназначены для выполнения гражданских функций.

Raytheon XOS

В 2007 году фирма Sarcos, занимающаяся разработками в области робототехники, была приобретена корпорацией Raytheon, профилем которой являются военные технологии. На текущий момент оборот предприятия достигает $ 28 млрд, половина из которых приходится на оборонный заказ.

Данная модель увеличивает человеческую силу примерно в 20 раз. Это становится возможным за счет применения сенсоров, которые регистрируют сокращения мышц. Эта информация передается на актуаторы, осуществляющие управление сервомоторами. В зависимости от того, какое именно движение планирует совершить человек, вступают в действие определенные сегменты конструкции, тем самым принимая на себя большую часть нагрузки по сравнению с «пилотом».

Данная модель достаточно далека от конвейерного производства, - до сих пор не решен вопрос автономного питания, а сервомоторы реагируют на движение человека с микрозадержками, что существенно снижает удобство от использования экзоскелета. Тем не менее, разработка данной технологии ведется по контракту с государственными ведомствами США в рамках двухлетней программы, финансирование которой достигает $ 2 млн. Результат разработки планируется использовать для погрузочно-разгрузочных работ, а также для ремонта тяжелой техники. Не исключен вариант адаптации для гражданских нужд. Также, к числу аналогичных моделей целесообразно отнести разработку HULC, которая позиционируется как решение для артиллеристских подразделений. Заряжающие, облаченные в экзоскелет, смогут существенно повысить скорострельность орудия, с легкостью перемещая тяжелые боеприпасы.

HAL - 3

Японское предприятие Cyberdyne вывело на рынок экзоскелет под названием HAL - 3. Эта сугубо гражданская модель работает по аналогичному с американскими разработками принципу, считая сигналы мозга, направленные к мышцам. В отличие от американских коллег, японские ученые смогли достаточно быстро адаптировать данную модель к серийному производству. За последние два года розничная стоимость экзоскелета снизилась с $ 16 тыс до $ 4.2 тыс. Устройство предназначено для многочисленных представителей стареющего населения Японии, для которых выполнение повседневных хозяйственных обязанностей достаточно обременительно.

Похожие разработки ведутся в сельскохозяйственном институте Японии. Там ученые заняты созданием экзоскелета, который позволил бы создать более благоприятные условия для людей, занятых полевыми работами.

Перспективы

Эволюцию экзоскелетов целесообразно прослеживать на примере японского продукта, т.к. разработки США до сих не оснащены мобильными источниками питания, и даже в случае успеха будут использоваться в первую очередь для военных нужд. В ближайшем будущем подобные решения неизбежно войдут во многие отрасли человеческой жизни, расширяя ограниченные возможности человеческого организма.

Экзоскелет для аквалангистов Pisces

Широкое распространение получит мимикрия технологий в соответствии с тенеденциями "эко-дизайна". Подобные решения найдут широкое применение в сфере специализированного использования. Например, имитация каких-либо существующих форм морской фауны гарантированно повысит энергоэффективность экзоскелета, созданного для аквалангистов.

Таким образом, доминирующими тенденциями в отношении развития рынка экзоскелетов будет их удешевление, массовое производство, мимикрия под существующие формы жизни. Перспективы военного направления остаются во многом неопределенными, т.к. боевое использование сложных механизмов подразумевает более высокие требования к ним. Вероятно, что возникновение первых устройств такого рода, и их первое боевое применение будет произведено не ранее 2013-2014 года.


Комментарии ВКонтакте

Авторизация

Привет! Вы не вошли!

Категории (Все)

Законы, ФотоZona, Новости сайта, Культура, Изобретения, Юмор, Искусство, Шоу-бизнес, Загадки и Тайны, Дизайн, Япония, Из жизни, Разработка, История, В Мире, Наука-техника, Бренд, Интернет, Перевод, Здоровье

Статистика



Яндекс.Метрика