Корейцы испытывают экзоскелеты в корабельном деле

Экзоскелеты медленно идут в цеха

Российская промышленность только подбирается к использованию этих устройств для облегчения ручного труда и увеличения производительности. Массового спроса нет — здесь действуют энтузиасты, со стороны как будущих потребителей, так и разработчиков.

Но их движение навстречу друг другу вселяет надежду.

Экзоскелет — «доспехи» для рабочего человека, каркас, который позволит не то чтобы превратиться в персонажа фильма «Железный человек», но хотя бы меньше уставать, когда ты, например, целый день занят однообразным физическим трудом с повторяющимися операциями.

Это специальная пластиковая или металлическая конструкция, которая надевается на человека, повторяет его биомеханику и принимает на себя часть нагрузки.

Такие экзоскелеты называют пассивными, а бывают еще конструкции активно-пассивные и активные — в них присутствуют элементы, инициирующие движение: гидравлика, электромоторы, — и для их функционирования необходим источник энергии, рассказывает Игорь Фалин, разработчик экзоскелетов и эксперт в этой области.

Активный экзоскелет — почти робот, в нем человек находится как в капсуле, лишь управляя движениями, которые за него совершают приводы этого мощного устройства.

Отрасль экзоскелетостроения в мире начинала развиваться с двух направлений — экзоскелетов для военного и медицинского назначения (для реабилитации пациентов с нарушениями опорно-двигательного аппарата). В России разработчики добились неплохих результатов в области медицинских экзоскелетов (в 2013 году была создана компания «Экзоатлет»).

Обратите внимание

По словам Игоря Фалина, в США государство и частные инвесторы много вкладывали в разработки скелетов для медицинского применения, однако до широкого использования экзоскелетов в медицине дело не дошло, в том числе из-за несовершенства технологии.

В результате некоторые компании-разработчики, например американская Ekso Bionics, изначально занимавшаяся медицинскими экзоскелетами, переключились на экзоскелеты для промышленности. Пока тяжелым трудом вынужден заниматься человек, а повсеместная роботизация еще задерживается в пути, не исчезает потребность в облегчении этого труда.

Сохраняется большое количество рабочих мест, которые трудно автоматизируются: где-то это до сих пор невозможно технически, где-то неоправданно экономически. При этом как в США, так и в Европе, средний возраст рабочих увеличивается.

«И вот здесь относительно дешевый аппарат — экзоскелет — позволяет выполнять работу по подъему тяжестей и их переносу значительно проще», — говорит Сергей Яцун,заведующий кафедрой теоретической механики и мехатроники Юго-Западного государственного университета (Курск), где разработано несколько прототипов экзоскелетов.

Экзоскелеты для применения в промышленности можно разделить на несколько категорий: «жилеты» для рук и плеч, поддержка спины, поддержка ног и бедер — так называемые экзостулья, и «перчатки» для удержания тяжелого инструмента. В производстве, особенно в автомобилестроении, тяжелом машиностроении, металлургии, такие конструкции могут снизить количество травм и повысить производительность труда.

По данным американской исследовательской компании Grand View Research, рынок экзоскелетов к 2025 году достигнет 3,3 млрд долларов, а сегмент экзоскелетов для промышленности будет расти в ближайшие семь лет в среднем почти на 60% в год. За последние несколько лет на мировом рынке появилось примерно 60 компаний, предлагающих свои решения в области экзоскелетов. Активнее всего разработки ведутся в США, Европе, Японии и Южной Корее.

Наиболее энергично испытания экзоскелетов проводят автомобильные компании. В гонку включились Audi, BMW и General Motors. Так, Audi в конце прошлого года сообщила, что испытала экзоскелеты весом около трех килограммов для верхней части тела и бедер, разгружающие спину.

BMW в марте 2017 года объявила, что хочет в три раза увеличить количество экзоскелетов на своих производствах. Речь идет об опорных конструкциях для локтевого сустава и плеча EksoWorks и о «стуле» от швейцарской компании Noonee.

Всего на заводах BMW будет использоваться 68 пассивных экзоскелетов приблизительной стоимостью пять тысяч долларов каждый.

Важно

В других отраслях экзоскелеты тоже могут быть востребованы. Один из первых пассивных экзоскелетов для удержания инструмента – Fortis, разработанный Lockheed Martin совместно с Ekso Bionics, – костюм для работников судостроительных верфей, а именно для операций шлифовки и клепки корабельных корпусов.

Он может существенно помочь рабочему, который с огромными гидравлическими ножницами весом более десяти килограммов передвигается вдоль дна судна, обрабатывая его. «Lockheed Martin называла невероятные цифры: производительность труда в этом случае вырастает на тысячи процентов», – говорит Игорь Фалин.

В Японии разработали и начали внедрять экзоскелеты для грузчиков, работающих в аэропорту, а также устройства для поддержки поясничной зоны банковских сотрудников предпенсионного возраста, задача которых – перемещать мешки с деньгами.

Стержень для рабочего человека

Изучение мирового опыта подвигло многие российские промышленные компании заинтересоваться экзоскелетами. А следом появились и соответствующие разработки, которых, правда, пока совсем немного.

Одни из наиболее заметных – компания ExoRise, представившая «препрототип» экзоскелета Stakhanov для работы с тяжелым ручным инструментом, и компания «Полезные роботы», организованная учеными из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша.

В «Полезных роботах» создали экзоскелет для нижней части тела, который позволяет долгое время работать в полуприседе, «стул, который всегда с тобой».

Кроме того, несколько прототипов экзоскелетов – активных, пассивных и смешанных – сделали на кафедре механики, мехатроники и робототехники Юго-Западного государственного университета под руководством Сергея Яцуна.

Игорь Фалин – один из авторов Stakhanov – заинтересовался «скелетными» технологиями в 2014 году. Внимательно рассмотрев экзоскелет Fortis, прошедший испытания на судостроительной верфи, он пришел к выводу, что это довольно простая конструкция и ее можно повторить.

Вместе с сотрудниками Пермского национального исследовательского политехнического университета он собрал модельную конструкцию.

Это пассивный экзоскелет, предназначенный для повышения производительности и снижения травмоопасности при работе с тяжелым ручным инструментом, который, по мнению разработчиков, можно быстрее всего коммерциализировать, так как он проще в изготовлении и дешевле.

Но промышленного заказчика не появилось, а без этого двигаться дальше создания некоей лабораторной модели было невозможно. «История с грантами и инвестициями не совсем для этого проекта, – поясняет Игорь Фалин.

– Такая «дорожная карта» подходит для айтишных стартапов, которые могут достаточно быстро сделать продукт и показать его в работе. А нам необходим якорный заказчик, и дело даже не в инвестициях, а в возможности много экспериментировать с людьми и делать новые итерации прототипа, имея постоянный доступ к производственной площадке».

Совет

Разработчики из «Полезных роботов» начинали с попытки создания медицинского экзоскелета, рассказывает руководитель компании Игорь Орлов, выпускник механико-математического факультета МГУ, а теперь научный сотрудник Института прикладной математики им. М. В.

Келдыша, где и стартовал проект в области численного моделирования механики экзоскелетов и биомеханики человека. На одной из выставок «Сколково Роботикс» в 2015 году Альберт Ефимов, тогда руководитель центра робототехники «Сколково», переориентировал начинающих инноваторов на разработку экзоскелетов для промышленности.

Вскоре ученые подали заявку в «Сколково» по конкретной теме – экзоскелет нижней части тела для длительной работы в статичных позах, который назвали ExoChair.

В чем-то эта разработка похожа на швейцарский стул-экзоскелет Noonee, признают стартаперы, но речь не идет о полном копировании. Швейцарские исследователи начали работу над своим решением лишь на год раньше российских. На данный момент их проект прошел больше итераций на пути к внедрению на производстве. Более того, швейцарцы начали продавать свой продукт.

В конце 2017 года компания провела испытания и ExoChair. Испытывали металлическую конструкцию весом 7,8 кг. По словам Игоря Орлова, ее испытали на заводе «Волгабас» и в центре учета наличного денежного оборота Сбербанка. В Сбербанке экзоскелет предназначался для сотрудника, задача которого – перекладывать мешочки с монетами.

В свою очередь руководитель «Волгабаса» хотел решить проблему быстрой утомляемости работников сборочного производства. Остов автобуса висит на уровне от полутора до двух метров над землей, а сборщики шасси весь день проводят, передвигаясь под ним с тележками с инструментом. Они постоянно или стоят, или работают в полуприседе.

Испытания прошли в целом хорошо, говорит г-н Орлов, но были жалобы на тяжесть экзоскелета и вопросы к регулировкам устройства. Следующую итерацию «экзостула» «Полезные роботы» делают сейчас – она будет весить не более четырех килограммов.

Вес удалось снизить за счет использования конструкционного пластика вместо сплава алюминия и оптимизации конструкции. Но это не все.

«Полезные роботы» планируют автоматизировать экзоскелет, добавив к нему модуль, способный запоминать и анализировать информацию о положении человека и его физиологическом состоянии, чтобы при смене пользователя экзоскелет сам подстраивался и фиксировался в удобных для работника положениях.

Обратите внимание

Второе направление развития для «Полезных роботов» – разработка экзоскелета верхней части тела для разгрузки спины и рук при переносе тяжести, в котором заинтересованы многие заказчики. Такой прототип планируется представить уже к осени.

«Полезные роботы» намерены собрать пять экзостульев и отдать их заказчикам на тестирование. Цена «стула» от сколковской компании невелика – 150-200 тысяч рублей, в зависимости от того, будет ли скелет оснащен программой для сбора информации и автоматической системой настройки. Зарубежные разработки дороже: так, экзоскелет Noonee стоит более трех тысяч евро.

С экзоскелетом – смело в бой

Пока стартапы продолжают свои доработки и исследования, промышленники уже сейчас ищут готовые продукты – или начинают делать их сами.

Экзоскелеты интересны, например, «Норникелю». В компании следят за разработками в этой области, особо отмечая как раз команду под руководством Сергея Яцуна из Юго-Западного государственного университета.

Как рассказали «Эксперту» в «Норникеле», со стороны производственных подразделений поступили две заявки на разработку прототипов экзоскелетов.

Планируется обеспечить этими устройствами работников плавильного цеха и цеха электролиза Медного завода в Норильске.

Отчасти, конечно, экзоскелеты выступают альтернативой роботам. Интересен пример завода «Трубодеталь» (входит в Объединенную металлургическую компанию), который выпускает соединительные детали для трубопроводов. Стальные детали – отводы, тройники – необходимо защитить от коррозии, распылив на них специальное многокомпонентное покрытие.

Традиционно маляры, работающие в защитном облачении и масках, наносят его вручную. Работа тяжелая, и на заводе решили попробовать использовать на этом участке роботов. Готовых решений для таких операций в мире нет, оборудование пришлось разрабатывать самостоятельно.

Однако после серии тестов выяснилось, что робот пока не может обеспечить требуемые параметры покрытия по толщине. Начальник управления по инвестициям завода «Трубодеталь» Сергей Крючков говорит, что один из вариантов решения проблемы – использование экзоскелетов.

Рабочие на линии окраски завода поддерживают идею применения на участке покраски специальных конструкций, облегчающих нагрузку на тело.

«При всей фантастичности эта идея представляется мне более реалистичной, чем идея внедрения у нас на участке окрасочных роботов, – говорит Павел Борисенко, старший мастер участка окраски и упаковки.

– Роботы дороже и призваны полностью заменить людей, а экзоскелеты – умножить физические возможности человека, который, в отличие от роботов, обладает еще такими важными качествами, как интуиция, внимание, память, способность обучаться. У нас в цехе много тяжелого физического труда.

Важно

Например, чистильщики металла и отливок целый день держат в руках постоянно вибрирующий шланг с дробью весом до двадцати килограммов, а маляры, которые наносят покрытие на соединительные детали трубопроводов, – окрасочный пистолет и шланг общим весом пятнадцать килограммов».

Читайте также:  Не похожие на «жизнь» клеточные автоматы

На Магнитогорском магнитном комбинате (ММК) задумались об использовании экзоскелетов в прошлом году, рассказывает Данила Целиканов, главный специалист по инновациям ММК. В компании обратили внимание на эксперимент Ford по использованию экзоскелетов Ekso Bionics на сборочных линиях.

«У нас огромное количество персонала работает с повышенной нагрузкой, либо с тяжелым инструментом, либо с тяжелыми запчастями», – рассказывает г-н Целиканов. В первую очередь они решили снабдить «экзодоспехами» работника коксохимического производства – дверевого.

Его работа – это поистине что-то чудовищное: человек стоит с трехметровой лопатой и убирает остатки кокса, высыпавшиеся при его загрузке в коксовую батарею. Близко подойти невозможно из-за высокой температуры, поэтому приходится использовать инструмент на длинной ручке.

«Месяц такой сотрудник работает – и два проводит на больничном из-за проблем со спиной», – говорит Данила Целиканов. Для этого страдальца решено разработать пассивный экзоскелет без использования гидроили электроприводов, чтобы разгрузить поясничный и плечевой отделы.

ММК объявлял тендер на разработку подобного экзоскелета, но, по словам Данилы Целиканова, интересных предложений не поступило. Он изучил множество образцов со всего рынка – и из России, и из-за рубежа, но все они оказались слишком «сырыми». Одни неэргономичные, другие не работают в агрессивных средах и в пыли, третьи не выдерживают нагрузок, а иные людям просто нельзя надевать каждый день.

Данила Целиканов объясняет, что создать не просто модель, а изделие, готовое для серийного промышленного производства, – сложнейшая задача, так как требуются многочисленные исследования в области физиологии человека, травмоопасности, используемых материалов, сертификации. Шесть конструкторов в научно-исследовательском центре ММК занимаются разработками, а на них работает команда из 50 человек, так как необходимо собрать и анализировать огромные объемы информации, например статистику по травмам.

Целиканов оценивает потребность ММК в экзоскелетах в две тысячи штук пассивных конструкций, начиная от самых простых поясничных для поднятия тяжестей и заканчивая специальными скелетами для монтажа и демонтажа с использованием тяжелого пневмоинструмента.

Что касается активных полуроботов, то их будут использовать единицы. Стоимость скелетов Целиканов оценивает от 150 тыс.

Совет

рублей (простой механический экзоскелет) до 15 млн рублей за активный экзоскелет для работы с грузами до 200 кг, с электрикой и сервоприводами.

Что касается сроков, то силами собственного бюджета в ММК сделают механические экзоскелеты примерно за три года, но процесс ускорится, если подключатся инвесторы. В конце июля намечены переговоры с Дальневосточным фондом развития.

По мнению Данилы Целиканова, экзоскелеты – тема в России пока недооцененная, так как слишком трудно убеждать промышленников в целесообразности их использования: «Промышленники суровые люди, и поначалу просто усмехаются. А потом показываешь им картинки с производства в Корее или Японии, и начинается разговор по существу».

Разумеется, есть препятствия и проблемы. Прежде всего, пока отсутствует система сертификации и стандартизации экзоскелетов. По словам Целиканова, ведутся переговоры о том, чтобы профильный НИИ труда начал заниматься сертификацией экзоскелетов.

Кстати, в США не так давно был создан комитет по разработке стандартов для экзоскелетов. В числе прочего он должен будет точно определить, что же такое экзоскелеты.

Данила Целиканов предлагает посмотреть дальше: «Представьте себе, что мы одеваем на рабочего экзоскелет, и он тут же идет испытывать свои силы или бьет обидчика с утроенной силой. Мы ведь выводим человека на новый уровень возможностей.

Наверняка будут инциденты, и мы готовимся к этому, уже сейчас консультируемся с психологами».

Шутки шутками, но всерьез ответить на вопрос, как избежать негативных последствий от обретения людьми «сверхчеловеческой силы», разработчики пока не могут.

«Евангелист» экзоскелетов Игорь Фалин уверен, что их точно начнут использовать в России, вопрос лишь в том, будут ли это на первом этапе российские или зарубежные разработки: «Но время еще есть, и мы можем создать с нуля новый рынок. Промышленные экзоскелеты станут драйвером для развития и медицинских, и военных».

Источник:Журнал «Эксперт»

Источник: https://omk.ru/press/media/21122/

Российские экзоскелеты покоряют Южную Корею

Крупные иностранные инвестиционные организации готовы вкладывать деньги в российские компании, занимающиеся перспективными разработками.

Значительный успех в этой нише уже снискало небольшое российское предприятие ООО «ЭкзоАтлет», за три года прошедшее путь от идеи до экспорта уникальной продукции в Южную Корею.

Такие проекты очень интересны зарубежным инвесторам, например, одному из крупнейших итальянских инвестфондов Compagnia di San Paolo, президент которого Франческо Профумо рассказал в кулуарах ПМЭФ «Известиям», во что хотят вкладывать деньги итальянцы в России.

Обратите внимание

Главный предмет интереса — интеллектуальная собственность, инновационные стартапы и проекты в сфере четвертой технологической революции. Россия обладает сильной базой для производства новых технологий, уверены инвесторы. Однако для этого система вузов из образовательной должна превратиться в хаб стартапов, какими в последние годы стали Оксфорд и MTI.

— Существует значительное количество компаний в России, которые интересны Италии. Они занимаются научными разработками. Отчасти эти компании связаны с военным сектором. Говоря конкретно, проект с экзоскелетами очень интересен, потому что он связан одновременно с сервисной робототехникой, здравоохранением, перспективными научными разработками, — рассказал «Известиям» Франческо Профумо. 

Примером такого интересного проекта является «ЭкзоАтлет» — небольшой российский стартап, который производит экзоскелеты, помогающие ходить людям, утратившим эту способность после аварии или из-за инвалидности. Проект поддерживают АСИ, «Сколково» и РВК.

Недавно компания начала поставки своих экзоскелетов в Южную Корею, где, по словам CEO «ЭкзоАтлет» Екатерины Березий, очень заинтересованы в сотрудничестве с технологичным российским стартапом.

Интерес высок настолько, что компания также сделала версию своего сайта на корейском языке. 

— Сейчас в наших планах выпуск детских экзоскелетов, — поделилась Екатерина Березий планами компании в кулуарах ПМЭФ. 

Такие инновационные проекты, нацеленные на будущее, интересны любому инвестфонду, отмечают инвесторы. 

— Мне было бы очень интересно найти и привлечь какие-то российские стартапы для взаимодействия с Италией. Мы создали в Турине фонд, который занимается инновационными проектами.

Мы активно привлекаем центры развития компетенций, университеты, научно-исследовательские институты.

Всё это позволит нам инвестировать в дальнейшее развитие, — поделился с «Известиями» планами президент Compagnia di San Paolo Франческо Профумо. 

По убеждению Франческо Профумо, любые системные инвестиции в российские компании станут возможны, когда российские вузы из образовательных центров превратятся в хабы перспективных стартапов, какими являются крупнейшие вузы Европы и США. 

— Сегодня невозможно оценить потенциал инвестиций в российские технологичные компании, потому что этот рынок формально не оценивается. При российских вузах пока нет такой работы по созданию хабов стартапов, которая ведется, например, в Оксфорде и Кембридже,—- рассказал Франческо Профумо.

Важно

По словам директора института развития образования НИУ ВШЭ Ирины Абанкиной, такая работа российскими вузами всё же ведется и уже становится заметной. 

— Активность началась после 218-го постановления правительства «О мерах государственной поддержки развития кооперации российских образовательных организаций высшего образования», — пояснила она. 

Оно разрешило университетам создавать малые инновационные предприятия — бизнес-структуры, регистрируемые прямо в вузах. 

— Университеты этим воспользовались, и уже сейчас в стране работает более одной тыс. таких малых предприятий. Например, это Политехнический университет, открывший лаборатории для исследований.

Мы ожидаем, что Уральский федеральный университет, Новосибирский федеральный университет также смогут создать вокруг себя площадки для стартапов.

В основном разработки молодых ученых касаются IT, биологии и химии, в меньшей степени — медицины, финансов, — добавила она. 

Ирина Абанкина отметила, что особенный спрос бизнес предъявляет на разработки медицинских университетов.  

Кроме бизнес-делегации Италии на ПМЭФ также представлен бизнес Сербии, Индии, Японии, Франции, Швейцарии, Швеции, США и других стран. Практически делегации представлены инвестбанками и инвесторами, которые рассматривают возможности сотрудничества с российскими компаниями. 

Источник: https://iz.ru/news/721370

Карбоновые плечи: разработчик рассказал об испытаниях в Сирии экзоскелета для российской армии

Российские саперы испытали в Сирии новое устройство – экзоскелет. Хитроумная конструкция из углепластика позволила нашим военным переносить на себе грузы весом в десятки килограммов практически без усилий.

Разработчик уникального изделия, гендиректор АО «ГБ Инжиниринг» Сергей Смаглюк, рассказал «Звезде», чем российские экзоскелеты лучше американских, как они облегчат службу наших военных и какое применение этим устройствам найдется при выполнении боевых задач и в мирной жизни.

– Сергей Васильевич, как показал себя экзоскелет в Сирии?

– Там он показал себя достаточно хорошо, мы получили положительные отзывы наших военных. Его согласились испытать саперные подразделения, которые занимаются разминированием в Сирии.

Так, нашим экзоскелетом воспользовались операторы робототехнического комплекса разминирования «Уран-6». Он включает в себя систему радиоуправления и устройства подавления радиовзрывателей «Пелена».

Совет

Все вместе весит довольно много, а с помощью экзоскелета сапер снял с плеч эту нагрузку.

– За счет чего это происходит?

– Конструкция нашего экзоскелета принимает на себя вес груза, и человек его практически не ощущает. Грузоподъемность нашего изделия – 50 килограммов, но мы испытывали его и при переноске 75 килограммов.

 – Создание подобных устройств сейчас ведется и за рубежом. Но об их успешных испытаниях в войсках пока не слышно. Вам удалось обойти иностранных конкурентов?

– Прежде всего, уточним, что наш экзоскелет является пассивным, то есть у него нет специальных устройств, придающих усиление движениям человека.

А за рубежом, в частности в США, пошли по пути создания активных экзоскелетов, которые снабжены системой гидравлического усиления.

В американской армии проходили испытания такого изделия под названием HULC (Human Universal Load Carrier – прим. ред.), однако он не получил большого одобрения у американцев.

– Почему?

– Все уперлось в продолжительность времени его работы, она оказалась недостаточной. В принципе, сегодня это общий недостаток всех активных экзоскелетов, которые разрабатываются в мире. На сегодняшнем уровне технологического развития еще не создан такой источник электроэнергии, который при малом весе и габаритах давал бы большой объем электричества для питания усилительных устройств.

– То есть преимущество нашего экзоскелета – неограниченное время использования?

– Да, но это не единственный его плюс. В отличие от активных наш экзоскелет также отличает невысокая стоимость, не надо затрачивать большие средства на обучение оператора и обслуживание самого изделия.

– Когда мы увидим его в Вооруженных Силах России?

– По результатам войсковой апробации изделия были немного доработаны под те задачи, которые выполнялись нашими войсками. В результате родилось совместное решение, и мы проходим процедуру постановки на снабжение данным изделием Министерства обороны РФ.

– Испытания экзоскелета прошли в минно-розыскных подразделениях инженерных войск. А где еще ему найдется военное применение?

– Спектр боевых задач, выполнение которых может облегчить данное устройство, достаточно большой. Они будут интересны различным воинским специальностям при выполнении любых задач. Это разведчики, артиллеристы, зенитчики, связисты. Например, он подойдет минометчикам – боец минометного расчета сможет унести на себе до 16 82-миллиметровых мин.

Читайте также:  Использование роботов в хирургии. главный вопрос форума в красногорске

– Кроме наших военных, кто-то еще проявил заинтересованость в пассивных экзоскелетах?

– Помимо инженерных войск, есть другие силовые ведомства РФ, которые заинтересовались нашим изделием. На данный момент уже практически подписан контракт с МЧС России, большую заинтересованность проявляют спецподразделения МВД, ФСБ и Росгвардии.

– Многим военным разработкам впоследствии нашлось широкое применение в мирной жизни. Появятся ли «гражданские специальности» у вашего экзоскелета?

– Данные изделия будут интересны в медицине для реабилитации пациентов с нарушениями опорно-двигательного аппарата, с небольшими доработками – в промышленности. Они будут интересны для любителей активного отдыха, туристов, для людей, которые переносят большие грузы на большие расстояния.

Кроме того, это участники различных экспедиций – научно-исследовательских и геолого-разведочных. Приведу пример: главный конструктор экзоскелета Сергей Злыдарь, которому 62 года, в свое время получил компрессионный перелом позвоночника. Однако на испытаниях он прошел в экзоскелете порядка 50 километров с грузом в 50 килограммов.

Думаю, это показатель того, какие возможности открывает данное изделие.

Источник: https://tvzvezda.ru/news/opk/content/201809271656-zwec.htm

Опора «Ратника»: как экзоскелет расширит возможности российских военнослужащих

В России создали первый рабочий экзоскелет для солдат.

Как заявил RT главный конструктор по системе жизнеобеспечения боевой экипировки военнослужащих АО «ЦНИИТОЧМАШ » Олег Фаустов, изобретение позволит значительно снизить усталость при нагрузках.

Экзоскелет уже прошёл испытания в силовых ведомствах РФ. Предполагается, что он будет совмещён с экипировкой «Ратник» третьего поколения. Как конструкция поможет российским военнослужащим, выяснял RT.

Первая опытная модель экзоскелета для перспективной экипировки «Ратник-3», представленная на форуме «Армия-2018», позволяет бойцам переносить нагрузку до 50 кг. Об этом в беседе c RT заявил главный конструктор по системе жизнеобеспечения боевой экипировки военнослужащих АО «ЦНИИТОЧМАШ» (Климовск) Олег Фаустов.

Показанный на форуме экзоскелет представляет собой рычажно-шарнирное механическое устройство. Вспомогательные конструкции опоясывают плечи, спину и ноги. Прототип изготовлен из углепластика — чрезвычайно прочного и лёгкого композитного материала. В зависимости от комплектации вес экзоскелета может варьироваться от четырёх до восьми килограммов.

Как полагает Фаустов, разработанное в ЦНИИТОЧМАШ устройство должно значительно «облегчить жизнь солдата». Конструкция лишена электроники и практически незаметна на бойце (так называемый «пассивный экзоскелет»). Она надевается в пределах минуты и отстёгивается за 20 секунд. Для адаптации к экзоскелету военнослужащему требуются двухнедельные тренировки.

Также по теме

«Рассеять энергию пули»: как нанотехнологии используются в военном деле

В России и мире активно ведутся разработки в области материалов, которые позволяют создавать новые средства индивидуальной бронезащиты…

«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», — отметил Фаустов.

Специалист признал, что экзоскелет для «Ратника-3» не является универсальным изобретением и потому не подойдёт всем подразделениям Вооружённых сил РФ. В частности, конструкция не позволяет военнослужащему делать резкие движения и десантироваться.

«В ближайшее время у нас, наверное, и не будет многофункционального экзоскелета, который позволит бойцу бегать, прыгать с парашютом или плавать. Когда у нас «подрастёт» наука и улучшатся технологии, тогда можно будет и Железного человека создать, как в известном голливудском фильме», — пошутил Фаустов.

Экзоскелет ЦНИИТОЧМАШ уже прошёл опытную апробацию в российской армии и органах внутренних дел. Как заявил ранее индустриальный директор кластера вооружений «Ростеха» Сергей Абрамов, прототип был испытан в «условиях реальных боевых действий».

  • Образец экипировки бойца с экзоскелетом и бесшумным автоматом «Вал»
  • RT

«При этом ведутся работы и над активным экзоскелетом (оснащённым электроникой), действующий прототип которого также создан разработчиками «Ростеха». Сейчас он совершенствуется. Планируется представить его на одной из ближайших выставок», — добавил Абрамов.

По его словам, нынешняя модель станет составной частью «Ратника-3». Опытно-конструкторские работы над экипировкой третьего поколения стартуют в 2019—2020 годах. Экзоскелет позволит солдату «практически не замечать значительной массы снаряжения и вооружения при выполнении долговременных боевых задач».

Незаменимый помощник

Работы над экзоскелетом ведутся в разных странах мира с 1960—1970-х годов. Опыт боевых действий продемонстрировал потребность военнослужащих во вспомогательных конструкциях во время длительных переходов, маршей, штурмовых и специальных операций.

Как вспоминал бывший командующий советскими войсками в Афганистане генерал-лейтенант Борис Громов, в условиях горной местности советским сержантам и офицерам приходилось нести на своих плечах по 40—60 кг боеприпасов, оборудования и провизии.

Также по теме

Новый калашников, беспилотник «Орион» и многоцелевой авианосец: чем удивил военно-технический форум «Армия-2018»

В подмосковном парке «Патриот» начал работу международный военно-технический форум «Армия-2018». На выставке представлено около 750…

«С таким огромным весом, да ещё под палящим солнцем не каждый сможет просто подняться на вершину, не говоря уже о том, чтобы после этого принять бой. Поэтому командиры иногда смотрели, как говорится, сквозь пальцы на то, что некоторые солдаты перед выходом в горы оставляли в казарме тяжёлое снаряжение — бронежилеты и каски», — рассказывает Громов.

Обратите внимание

Однако создание надёжного и удобного экзоскелета затянулось. Инженеры России и западных стран сделали ставку на облегчение стрелкового оружия, боеприпасов и оборудования. Также за минувшие десятилетия был совершён рывок в совершенствовании средств защиты (бронежилетов и касок) и боевой экипировки в целом.

«Современная экипировка, включая тот же «Ратник», несопоставима по функциональности с амуницией 1980-х годов. Однако, как и прежде, военнослужащий испытывает огромную физическую нагрузку. Потребность в экзоскелетах никуда не делалась, а скорее вновь вышла на повестку дня», — констатировал военный эксперт Юрий Кнутов.

  • Концептуальная модель экипировки «Защитник будущего» с экзоскелетом
  • © RT

По его словам, представленный на «Армии-2018» экзоскелет обладает рядом существенных преимуществ, которые действительно упростят выполнение военнослужащими отдельных задач.

Однако эксперт убеждён, что военнослужащий не сможет участвовать в боевых действиях в экзоскелете. Несмотря на кажущуюся лёгкость и простоту, конструкция стесняет движения бойца.

«Это не значит, что над совершенствованием экзоскелета не нужно работать. Как раз наоборот, это крайне перспективное направление. И я не сомневаюсь, что в будущем в России появится экзоскелет для ведения боя. Просто сейчас это приспособление будет полезно для выполнения других задач», — сообщил Кнутов.

  • Военнослужащие в экипировке «Ратник»
  • © www.cniitm.ru

Собеседник RT полагает, что развитие технологий экзоскелетов должно происходить одновременно с улучшением защищённости военнослужащего. Такой подход позволит создать наиболее эффективную экипировку.

«В идеале масса бронежилета должна уменьшиться до пяти килограммов. Радикально должна быть улучшена система жизнеобеспечения, которая сможет автоматически передавать информацию о ранении бойца и даже останавливать кровотечение. Всё это, конечно, в будущем, но наша страна движется именно в этом направлении», — подчеркнул Кнутов.

Источник: https://russian.rt.com/russia/article/547876-ekzoskelet-ekipirovka-ratnik

В японии начали продавать первые экзоскелеты

Силовой костюм позволит подымать на 30 килограммов больше. Фото: Innophys

Силовые костюмы может купить любой желающий – главное иметь пять тысяч долларов в кармане.

Японская компания Innophys начала продавать первые экзоскелеты. Купить костюм, который превратит обычного человека в Халка можно за пять тысяч долларов.

Экзоскелет представляет собой конструкцию, которая крепится к телу снаружи и работает на гидравлике. Это позволяет человеку стать сильнее за счет “стальных мышц” и подымать более 30 килограммов веса без труда, сообщило издание cnet.com.

При этом он работает благодаря силе дыхания – есть специальная трубка, в которую нужно дышать

В Innophys надеются, что подобные силовые установки будут покупать компании, которые берегут спины своих сотрудников: грузчиков, тех, кто ухаживает за пожилыми людьми, сельских работников и заводчан. 

Но эти легкие экзоскелеты помогут и пожилым людям, что очень актуально для Японии, где почти 26% от населения – люди  возрасте 65 лет, и 13% – старше 75. Дело в том, что такой костюм не только дает дополнительную силу, но и оказывают поддержку. Таким образом даже самый слабый человек сможет передвигаться самостоятельно.

Стандартная модель экзоскелета способна поднимать максимум 30 килограммов тяжестей, а весит сама 5,5 килограмм. Есть и более легкий костюм весом 4,2 килограмма, но он даст возможность подымать лишь 22 килограмма веса.

Стоимость “железных мышц” стартует с отметки в 4970 долларов.

Экзоскелет – устройство, предназначенное для увеличения силы человека за счет внешнего каркаса. Экзоскелет повторяет биомеханику человека для пропорционального увеличения усилий при движениях.

Важно

Особые датчики импульсы мозга совершить те или иные движения. Система управления их воспринимает и приводит в действие электронику и механику.

Затем уже рычаги совершают те движения, которые собирался сделать человек.

Реально действующие образцы в настоящее время созданы в Японии, США и России. Экзоскелет может быть интегрирован в скафандр или носиться отдельно. Самой большой проблемой силового костюма всегда был источник питания – нужен мощный и долговечный аккумулятор, а таковой пока не создан.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ

Японцы превращают сидячих инвалидов в ходячих роботов

Необычные испытания затеял Йошиюки Санкай – профессор Университета Цукубы , создавший роботизированный костюм под названием Hybrid Assisted Limb (HAL)  – дословно: гибридный помощник конечностям.

Подобные конструкции называет еще экзоскелетами, разрабатывают для усиления человеческих  скелетов и немощных мышц. Они позволяют поднимать колоссальные тяжести – по несколько тонн.

Либо – просто двигаться тем, кто лишен такой возможности.

Источник: https://kp.ua/life/523458-v-yaponyy-nachaly-prodavat-pervye-ekzoskelety

Топ-10 экзоскелетов: стань робокопом!

Экзоскелет позволяет увеличить силы человека, который его использует, а также восстановить утраченные способности. На данный момент экзоскелеты производятся в России, США, Швейцарии, Израиле и Японии. Впервые экзоскелет был разработан в США в 1960 годы и назывался Hardmann, однако из-за внушительного веса в 680 килограмм, этот проект был признан неудачным.

TALOS

Цель проекта TALOS – создать броню для солдат, которая могла бы повысить их безопасность. Над этим экзоскелетом работает несколько десятков государственных и частных компаний США, а также крупнейшие научно-исследовательские институты.

Основа TALOS – бронированный экзоскелет, защищающий бойца от осколков и пуль. Он позволяет солдату свободно передвигаться по полю боевых действий со снаряжением массой до 45 килограммов. Кроме того, TALOS заботится о здоровье бойца: экзоскелет умеет останавливать кровотечение при получении раны.

Экзоскелет должен поступить на вооружение американской армии в 2018 году.

Hybrid Assistive Limb

В отличие от боевого TALOS, этот экзоскелет создан для того, чтобы облегчать жизнь людям, имеющим проблемы со здоровьем, а именно с опорно-двигательным аппаратом.  Так, благодаря Hybrid Assistive Limb, человек, прикованный к инвалидному креслу, может научиться подниматься по лестнице. Hybrid Assistive Limb реагирует на биоэлектрические сигналы, которые исходят от человеческого тела.

XOS 2

XOS 2, созданный компанией Raytheon, может увеличить силу человека, а также защитить его от внешних опасностей. Основные пользователи XOS 2 – военные логисты, в обязанности которых входит перемещение тяжелых грузов.

Также пользователь данного экзоскелета сможет разбивать кирпичные стены и перебивать деревянные брусья. Основной проблемой XOS 2 является то, что он может работать только при условии подключения к автономному источнику энергии.

Читайте также:  Андроид от toshiba

HULC

Одна из самых серьёзных травм, которую может получить пехотинец, – это травма спины, так как пехотинцам приходиться переносить довольно большое количество снаряжения. Помочь пехотинцам переносить тяжелый груз должен экзоскелет HULC от компании Lockheed, который можно будет надевать под одежду. Кроме того, в планах компании Lockheed создание экзоскелета для солдат, уже получивших травмы.

Менеджер программы по созданию экзоскелета HULC Ахиллес Дороти утверждает: “Parker Hannifin, работающая с Университетом Вандербильта в Нэшвилле, штат Теннесси, ориентирует экзоскелет Indego на 700,000 американцев с повреждениями позвоночника. Другой круг потенциальных пользователей – приблизительно 600,000 человек, перенесших инсульт и потерявших способность к самостоятельному перемещению”.

ЭкзоАтлет

Наши соотечественники также создают экзоскелеты, целью которых является помощь людям с проблемами со здоровьем. В 2011 году Министерство чрезвычайных ситуаций и научная команда НИИ Механики Московского Государственного Университета начали работу над ЭкзоАтлетом.

Команда смогла разработать несколько экзоскелетов под маркой «ЭкзоАтлет». Экзоскелеты пассивного действия повышают выносливость и активность человека.

В свою очередь, экзоскелеты активного действия увеличивают силу человека и позволяют ему справляться с весом до 200 килограммов.

H-Lex

Свой экзоскелет представил известный автопроизводитель Hyundai. H-LEX покрывает основную часть тела пользователя. Цель экзоскелета – помочь людям переносить большие тяжести. Кроме того, H-LEX может помочь встать инвалидам на ноги.

Главным минусом данного устройства является его громоздкость. Также определенные сложности для пользователей доставляет форма клешней экзоскелета.

С другой стороны, HI-LEX способен помочь людям переносить тяжести до 50 килограмм на спине, а также поднимать руками вес в сотни килограммов.

Innophys

Японская компания Innophys представила одноименный экзоскелет, который может помочь людям поднимать тяжести. Грузоподъемность экзоскелета составляет 30 килограммов.

Основными пользователи данного устройства – люди, задействованные в промышленности, а также лица, занятые уходом за пожилыми людьми.

Отличительной чертой экзоскелета Innophys является то, что его систему составляют искусственные мышцы, которые располагаются в алюминиевом корпусе устройства.

NEUWalk

Необычный экзоскелет создан в Федеральной политехнической школе Лозанны. В отличие от большинства устройств подобного типа, NEUWalk, в первую очередь, стимулирует внутренние силы.

В основе NEUWalk лежит подача электрического тока в спинной мозг. Изобретение было опробовано на крысах с поврежденным мозгом.

Подавая электрические импульсы ниже поврежденных участков мозга, ученые заставили крысу встать на ноги и пойти.

Chairless Chair

Изобретение швейцарских ученых призвано помочь людям, которым по долгу службы приходится долгое время стоять на ногах. Экзоскелет не стесняет движений человека, находясь на его теле. Пользователь экзоскелета Chairless Chair может присесть в любом месте, установив необходимые параметры. Устройства сделано из углеводородного волокна и алюминия, время его работы составляет 24 часа.

Exosuit

Экзоскелет для водолазов Exosuit был создан американской компанией Nuytco Research Ltd. Он позволяет человеку погружаться на глубину 300 метров. Давление там в 30 раз выше, чем на поверхности.

Погрузившись, водолаз может находиться часами на глубине. Exosuit защищает человека от перепадов давления и низких температур. Вес экзоскелета составляет 240 килограмм, размер – порядка двух метров.

Движение водолаза обеспечивается за счет четырех двигателей малой тяги мощностью 1,6 лошадиных сил.

Источник: http://robotoved.ru/10_exoskelets/

Испытания водородной бомбы в КНДР вызвали землетрясение, отголоски которого дошли до Владивостока. Новости. Первый канал

Пхеньян своими действиями, которые направлены на подрыв глобального режима нераспространения ядерного оружия, создает серьезную угрозу миру и безопасности. Так в нашем МИД прокомментировали испытание водородной бомбы, о котором Северная Корея объявила 3 сентября.

Дипломаты подчеркнули: продолжение испытаний чревато серьезными последствиями для самой КНДР. В то же время на Смоленской площади еще раз отметили, что единственно возможный способ урегулирования проблем Корейского полуострова – это мирные переговоры.

«Не может не вызывать сожаления тот факт, что руководство КНДР своими действиями, направленными на подрыв глобального режима нераспространения, создает серьезную угрозу миру и безопасности на Корейском полуострове и в регионе в целом.

Продолжение такой линии чревато серьезными последствиями для самой КНДР.

Призываем все заинтересованные стороны незамедлительно вернуться к диалогу и переговорам как единственно возможному способу комплексного урегулирования проблем Корейского полуострова, включая ядерную», – говорится в заявлении МИД РФ.

Тревожные сообщения из КНДР стали приходить утром. Перед тем как Пхеньян сообщил о том, что испытал водородную бомбу в районе полигона, на котором уже тестировали ядерное оружие, был зафиксирован мощный подземный толчок. Отголоски докатились до Владивостока.

В Сеуле уже заявили: оборонные ведомства Южной Кореи и США договорились рассмотреть все варианты военного ответа на действия КНДР в кратчайшие сроки. А в Токио призвали провести экстренное заседание Совбеза ООН.

«Сегодня, 3 сентября, в 12 часов северокорейские ученые успешно провели на северном полигоне испытание водородного боезаряда, предназначенного для оснащения межконтинентальных баллистических ракет», – сообщает диктор северокорейского телевидения.

Теперь и водородная. Пхеньян широкой поступью идет к статусу ядерной сверхдержавы. Санкции, уговоры, угрозы, возмущение мирового сообщества — не помогает ничего.

По оценкам южнокорейских экспертов, мощность взорванной 3 сентября бомбы может достигать 100 килотонн. Для сравнения, это порядка шести Хиросим.

Взрыв вызвал землетрясение, которое примерно в 10 раз сильнее того, что произошло в прошлом году, когда Пхеньян проводил прошлое ядерное испытание.

Совет

Сейсмологи почуяли неладное еще до официального объявления корейцев. Отголоски землетрясения, как теперь ясно – техногенного, почувствовали далеко за пределами КНДР, в том числе во Владивостоке.

«У меня закружилась голова, я сначала не поняла, думала, мне стало плохо. Потом смотрю – у меня земля из-под ног уходит, вещи трясутся, на окне стояли цветы – цветы затряслись. Я выбегаю в корридо – смотрю, там манекен ходит ходуном», – рассказала жительница Владивостока.

«По расстоянию, это примерно от Владивостока составляет 250-300 километров. В эпицентре самого землетрясения, по всей вероятности, было около семи баллов. На границе Приморья где-то около пяти баллов. Во Владивостоке – не больше двух-трех баллов», – сообщил дежурный сейсмолог Амед Сайдулоев.

Сообщение об испытании Пхеньян подтвердил фотоотчетом о разработке компактного водородного боезаряда. Утверждается, что для создания такой бомбы у КНДР достаточно собственных ресурсов, добываемых в стране. При работах по установке боезаряда на ракету лично присутствовал Ким Чен Ын.

«Великий вождь посмотрел на водородную бомбу, которая будет установлена на новой межконтинентальной баллистической ракете. Ким Чен Ын сказал, что мы можем создать столько ядерного оружия, сколько мы хотим».

Привычно всполошились соседи. Южная Корея заявила, что будет добиваться полной международной изоляции КНДР. И, возможно, разместит у себя самое мощное тактическое оружие. В Японии при канцелярии премьер-министра создан кризисный штаб.

«Мы анализируем все данные нашей разведки, чтобы должным образом проинформировать о случившемся наших граждан, а также обсудить это с представителями заинтересованных стран — США, Южной Кореи, Китая и России. Проведение очередного ядерного испытания абсолютно неприемлемо, и мы должны реагировать жестко», – заявил премьер-министр Японии Синдзо Абэ.

За последний год КНДР неоднократно проводила испытания баллистических ракет. Последний запуск — на этой неделе, во вторник, 29 августа. Ракета средней дальности вошла в воздушное пространство Японии и упала в Тихий океан. Пролетела чуть больше 2,5 тысяч километров.

Испытания в разгар учений США и Южной Кореи. Россия и Китай предложили план двойного замораживания: США и Южная Корея останавливают учения, а Северная Корея – свои испытания. Ведь бряцание оружием ведет только к эскалации.

Но в Сеуле поспешили сообщить о том, что провели испытания новейших супертяжелых бомб. А в ответ на запуск ракеты КНДР США и Южная Корея провели совместные учения ВВС. Такие же — показательные. Мир испытывают на прочность с обеих сторон.

Источник: https://www.1tv.ru/news/2017-09-03/331912-ispytaniya_vodorodnoy_bomby_v_kndr_vyzvali_zemletryasenie_otgoloski_kotorogo_doshli_do_vladivostoka

Экзоскелет научили адаптироваться под движения человека

Juanjuan Zhang et al.

/ Science, 2017

Исследователи из Университета Карнеги — Меллона разработали экзоскелет для ног, который измеряет интенсивность дыхания своего человека и за час адаптируется под стиль ходьбы своего носителя.

Инженеры утверждают, что их экзоскелет снижает энергозатраты организма больше, чем любые другие известные на данный момент разработки. Исследование опубликовано в журнале Science.

Экзоскелеты позволяют людям поднимать гораздо более тяжелые предметы, чем обычно, а некоторые разработки возвращают возможность ходить парализованным людям, или людям, проходящим реабилитацию после серьезных травм.

Но обычно, экзоскелеты сконструированы таким образом, что, хотя они и дают прибавку в силе, для каждого шага в них требуется больше усилий, чем без них. Из-за этого некоторыми экзоскелетами тяжело и неудобно пользоваться.

Обратите внимание

Американские ученые решили исправить этот недостаток. Для этого они разработали экзоскелет, надевающийся на ногу, который не просто облегчает ходьбу, но и делает это по-разному для каждого человека.

Конструкция устройства. Изменение угла наклона лодыжки происходит за счет натяжения троса. Juanjuan Zhang et al. / Science, 2017Трос, изменяющий угол наклона лодыжки приводится в действие специальным мотором, который установлен стационарно и отдельно от основного устройства. Juanjuan Zhang et al.

/ Science, 2017Для того, чтобы экзоскелет адаптировался под походку конкретного человека, пользователю необходимо некоторое время провести на испытательном стенде. Стенд представлял собой беговую дорожку, отдельно стоящий компьютер и мотор, управляющий через трос углом наклона лодыжки.

Помимо самого экзоскелета, к компьютеру был подключен аппарат, измеряющий интенсивность дыхания человека. Также исследователи разработали специальный алгоритм, который периодически менял режим работы устройства во время каждого шага.

В испытаниях экзоскелета участвовало 11 человек.

Они надевали его на одну ногу и ходили в разных темпах по беговой дорожке с закрепленной маской-измерителем интенсивности дыхания. Устройство периодически меняло некоторые параметры работы во время шага, параллельно измеряя изменения в интенсивности дыхания, а, следовательно, энергозатратах организма.

Таким образом в среднем через час устройство находило оптимальный режим работы для каждого их участников эксперимента.

Поскольку у каждого человека своя походка, экзоскелет может адаптироваться к ней и включать электромоторы во время разных отрезков шага и с разной интенсивностью Juanjuan Zhang et al.

/ Science, 2017Сравнение удельной мощности, требуемой при ходьбе без экзоскелета, с выключенным экзоскелетом, и включенным экзоскелетом соответственно. Гистограммы соответствуют разным режимам: медленной (A), нормальной (B), и быстрой (C) ходьбе, а также подъему (D) и ходьбе с нагрузкой (E). Juanjuan Zhang et al.

/ Science, 2017Также был проведен эксперимент на одном испытуемом, при котором на обе ноги были надеты устройства. В таком случае при нормальном темпе ходьбы снижение энергозатрат составляло в среднем 25 процентов по сравнению с энергозатратами без экзоскелета.

Исследователи надеются, что их разработка позволит в будущем создать устройства, оптимизированные для каждого конкретного человека. Стоит отметить, что авторы указывают точные данные по снижению энергозатрат в случае с экзоскелетом на одной ноге только в сравнении с выключенным устройством, а не без него.

В мае 2017 года швейцарские исследователи разработали экзоскелет, который не работает в обычном состоянии, но постоянно отслеживает движения человека и предотвращает его падение, если тот оступился.

Григорий Копиев

Источник: https://nplus1.ru/news/2017/06/23/assistive-exoskeleton

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector