Vojenský exoskeleton ruské výroby. Vojenská technika

Nové moderní technologie naplní náš život úžasnými vynálezy a gadgety. Každý den používáme domácí spotřebiče, které se dříve nepovažovaly za nic jiného než beletrii. Internet, chytré telefony, automobily plné senzorů a autopilot jsou pro nás obvyklé a fenomény, které nám rozjasňují život. Ukazuje se, že vojenský průmysl vede technický pokrok ve vývoji lidstva. Například mikrovlnná trouba byla nejprve k dispozici armádě a poté se o ní dozvěděla civilní obyvatelstvo planety. V našem životě jste s vámi vložili satelity, počítače a mnoho dalšího. Brzy budeme k dispozici a vojenský exoskeleton.

O čem to mluvíme?

Po přečtení posledního odstavce byli mnozí překvapeni nebo dokonce vystrašeni ze slova "exoskeleton". Nestákejte se, pojďme na to přijít a určit, jaký druh "šelmy" je a proč je zapotřebí.

Exoskeleton je nejnovějším unikátním vývojem vědců v takové oblasti vědy, jako je biomechanika. Technologie je vytvořena ve formě vnějšího rámového systému, který je určen k posílení svalové síly člověka nebo androidního robota. Tento pojem byl převzat z biologie. To znamená povrchovou kostru v bezobratlých organizmech. Taková technologie v budoucnu eliminuje fyzická omezení v lidském životě, stejně jako v používání mechanismů. Vojenská technologie a její potřeby překonaly všechny očekávání. Říká se, že za 5-6 let se na ministerstvu obrany Ruské federace objeví speciální zařízení.

Už jste pochopili a uhodli, že rozvoj exoskeletonů je oblastí zájmů ministerstva obrany. Koneckonců takový vývoj zvýší schopnost a fyzické schopnosti vojáka. V budoucnu budou tyto technologie využívány na vesmírných vozidlech, stejně jako stroje pro ponoření do extrémních hloubek pro výzkum.

Jak to všechno začalo?

Válečný exoskeleton se stal obyčejným fantastickým světem. Taková zařízení, která jsme viděli ve videohrách, filmech a karikaturách, ale vývoj těchto "kostýmů" se objevil už dávno. První svět se představil americkou vojenskou technologií v 60. letech dvacátého století. Ale bylo to tak těžké a nízko mobilní, že bylo nutné vyloučit možnost jeho praktického využití. General Electric a United Stades Militari uzavřely projekt, který nedosáhl pozitivních výsledků. Vzorky, které byly úspěšně použity, se nedávno objevily. Pozitivně se ukázal jako exoskeleton ruského původu. Obleky jsou vyvíjeny jinými zeměmi: USA, Izraelem, Japonskem. A co si myslíte, jaké mocnosti se mezi sebou v tomto vývoji soutěží? Ctnost nosit jméno "vojenský exoskeleton" byla udělena rozvoji Spojených států a Ruské federace!

"Exotický oblek" dnes

V různých hrách je exoskeleton: "Stalker", "Warface", "Starcraft", "Crisis" a další. Ale ve skutečnosti se tyto kostýmy vyvíjejí pouze. U nás je tato inovace vyvinuta Výzkumným ústavem mechaniky Moskevské státní univerzity pod značkou "ExoAtlet". V Americe jsou vyvíjena dvě vozidla paralelně: lehká pěchota "Hulk" od firmy "Loked Martin" a víceúčelová těžká "X-2" od výrobce "Raytheon".

Velké množství informací o vývoji je uzavřeno. Ale biomechanika člověka v naší zemi chce uvolnit zařízení pro otevřený trh. Kostra medicínského účelu se brzy objeví.

Lékařský exoskeleton

Ruské systémy jsou plánovány k použití v medicíně. To zvýší šance lidí, kteří jsou nakloněni k invalidnímu vozíku. Lidská biomechanika se pokouší zavádět taková zařízení do rehabilitačního procesu. Provedou několik funkcí současně:

• náhradní invalidní vozík;
• simulátor pro osoby s onemocněním pohybového aparátu;
• prostředek sociální a emoční rehabilitace.

Majitel takového zařízení se bude moci samostatně pohybovat a dokonce se zbavit problému zobrazení "zdola nahoru".

Nouzová a záchranná verze obleku

Vojenský exoskeleton byl navržen tak, aby řešil několik problémů:

• přepravu velmi těžkého zboží pro lidi na dlouhé vzdálenosti;
• odminování oblasti;
• účast na protiteroristických operacích;
• odstranění následků katastrof způsobených člověkem a přírodních katastrof;
• analýza spekulace a zablokování;
• hasicí požáry, když je omezena rezerva vzduchu v dýchacím přístroji záchranáře atd.

Jaký je kostým moderního superhrdiny?

Exoskeleton ruské výroby se provádí ve formě rámu umístěného za vlastníkem. Tam jsou také dvě paže na ruku a nohu na jedné straně kufru. Kolem, které hrají úlohu ruky, zařízení není. Domácí vývoj se liší od zámořského analogu. Náš přístroj má pasivní charakter. Není vybaveno servopohony, tedy pohyb je prováděn v důsledku svalové síly majitele zařízení.

Ale světové společenství věří, že náš vývoj je mnohem slibnější než USA, pokud jde o masovou aplikaci. "ExoAtlet" umožňuje vojákovi přepravovat náklad o hmotnosti sto kilogramů. Věc je, že hmotnost na rámu je správně rozložena. Takové řešení činí výrobu exoskeletonů levnějšími desítkami časů, což umožňuje vybavit více bojovníků.

Zámořský analog

V USA vývoj vybudoval velké množství elektroniky a baterií. Kromě vysokých nákladů je v západní stavbě i další problém - autonomie. Inženýři dosáhli toho, že systém funguje 72 hodin. Ale brzy vzniká otázka nabíjení nebo výměny napájecí jednotky (baterie), protože v oblasti je velmi problematické a někdy i nemožné!

Kritici viděli další problém amerického "HALKU". Co by měl bojovník udělat, pokud je návrh vyčerpán, a neexistuje způsob, jak obnovit energetický zdroj? Návrháři říkají, že tato situace vůbec není problém. Tyto vojenské roboty lze snadno sklopit a přeměnit je na jakýsi batoh. Ale takový robot má hmotnost asi 25 kg. A co by měl obránce udělat: hodit drahý vývoj nebo nést další 25 kg extra váhy, nezahrnuje 100 kg zavazadel?

Udržitelnost HULC

V terénu, spolehlivost a možnost opravy této techniky také způsobuje velké množství otázek. U vojenského vybavení jsou tyto parametry velmi důležité. Například ruční zbraně budou účinné, pokud budou působit proti nepříznivým faktorům a voják jej může v procesu vykořisťování opravit improvizovanými zbraněmi. Není známo, jak se nechráněná elektronika amerického analogu chová v podmínkách mrazu nebo prachu. Aby se stíhacímu stíhacímu vozidlu zakázalo takové střelivo, stačí vystřelit zbraň na konstrukční prvek, napájení nebo hydrauliku. V důsledku toho se super oblek změní na těžký balast. Oprava takové věci v terénu není možná z důvodu zvýšené technologické složitosti.

Ruský exoskeleton

V domácí verzi nejsou problémy s napájecím zdrojem. Náš "ExoAtlet" je omezen pouze fyzickými schopnostmi stíhačky. Zařízení nevylučuje fyzickou zátěž od bojovníka, ale umožňuje přepravovat až 100 kg zařízení a zbraní. Náš vývoj nese zátěž, pomáhá člověku vykonávat tuto funkci. Vojenský vývoj je jedinečný. Inženýři dosáhli toho, že ExoAtlet má hmotnost pouze 12 kg. To je jedna z jeho výhod. Koneckonců, v podmínkách bitvy se počítá každý gram. Musíme pochopit, že nadváha zpomaluje činnost stíhače. To negativně ovlivňuje účinnost bojovníka. A snadnost takového designu je zjevným plusem.

Vojenské použití ExoAtlet je také dáno skutečností, že hydraulika a elektronika chybí. Zařízení je jednoduché a lehké kovové konstrukce. Koneckonců, čím jednodušší zařízení, tím méně negativních faktorů to ovlivňuje, ať už je to porucha nebo drsné klimatické podmínky. Oprava také držet bude mnohem jednodušší. Naši vývojáři vytvořili takovou kostru, v níž prakticky nic není poškozeno. A mechanici v boji o obnovení mnohem jednodušší než elektronika. V souvislosti s těmito faktory je domácí vývoj mnohem spolehlivější než západní protějšky.

Jednoduše řečeno, brzy v obraně naší země budou jednoduché a ekonomické vojenské roboty. A v tomto okamžiku si západní inženýři pokračovali v práci s mozkem. Mají dlouhou cestu ke zdokonalování a zlepšení jejich potomků. V poslední době se HULC účastnil vojenských testů, ale výsledky byly bohužel zklamáním. Proto vojenská mládež Spojených států brzy nebude vidět na ramenou exosuit.

Historie vzniku společnosti ExoAtlet

• 2011 - Vědci MSU vyhrál výběrové řízení ministerstva pro mimořádné události pro vývoj skeletu. Následné roky tým vytvoří pasivní a aktivní zařízení. Pasivní se nebojí oheň, vážil 12 kg a nesl váhy na 100 kg. Aktivní dovolil vojákovi, aby zvedl váhu až na 200 kg.
• 2013 - tým vědců rozdělil vývoj ExoAtlet pro lékařské účely. Jejich mottem bylo, že skuteční lidé budou chodit v exoskeletonech.

• 2014 - Výzkumný ústav MSU obdrží hlavní cenu z Startup Village. Tým se stal Skolkovým rezidentem a také vstoupil do top 5 finalistů soutěže Generation S a vystoupil na olympijských hrách v Soči v oblasti robotiky. Pak se představil vývoj v Singapuru a jednání s hlavním rehabilitátorem v zemi.
• 2015 je první prodej. Arkhangelská oblast zakoupila 6 obleků pro výzkum a testování. Ve stejném roce se uskutečnil první výlet na Blízký východ. Na veletrhu X Venture v Kazani získal tým první místo v nominaci na špičkovou technologii.
• 2016 - ExoAtlet protíná Atlantik a podmaní si americké a asijské trhy. Tento rok je spojen s vývojáři skeletu s výstřelem z signální pistole. Prodej přístrojů v Rusku začíná a začínají vážné klinické studie.

ExoAtlet doma

Náš "sportovec" je navržen tak, aby zcela reprodukoval chůzi nositele. To ale neznamená, že proces bude prováděn bez účasti hostitele. Tento pohyb lze porovnat s jízdou na kole. Člověk bude muset zvyknout na řízení. S takovým zařízením se musíte dozvědět, jak znovu vyvažovat a postupně postupujte jeden po druhém. Tento proces trvá několik hodin až několik dní. Výcvikový postup pro řízení exoskeletonu se provádí na klinice, kde je přístroj regulován osobními parametry majitele:

• šířka pánve;
• Výška opěradla;
• délka a poměr nohou.

Samozřejmě, vše přechází pod kontrolu lékaře, který před každým cvičením provádí úplnou kontrolu těla. Dále má pacient právo provádět výcvik a rehabilitaci doma, ale opět pod dohledem. Robot zachycuje data telemetrie a odešle je do pozorovacího střediska.

Pokud byla mícha poměrně nedávno zraněna, pak je možnost vyhnout se invaliditě. Ale tato "zlatá hodina" netrvá dlouho. Čím dříve pacient vstane a provede první krok s pomocí ExoAtlet, tím více má šanci obnovit funkce motoru a vrátit se do normálního života. Je však důležité si uvědomit, že proces rehabilitace pro každého závisí na životě postižené osoby.

V případě úplné ztráty funkcí motoru se ExoAtlet stává náhradou za invalidní vozík. Mělo by být zřejmé, že v obleku nemůžete strávit dny na konci, protože je to prostředek rehabilitace. Denní trénink v obleku ihned vyměnit tři fyzioterapeuti, a zásadně změnit kvalitu života ochrnutých pacientů. Exoskeleton pomůže lidem začít chůze. Chůze způsobí, že ventilace zlepší podstatně se krevní tlak vrátí k normálu, zvýšení pohyblivosti kloubů, nechte infekce močových cest, obnovil sílu vnitřních orgánů a svalů, stejně jako stanovení střeva. To vše je fyziologický účinek.

Emocionální a psychologické aspekty v životě osob se zdravotním postižením jsou neméně důležité. Paralyzovaní lidé při používání ExoAtlet si všimli, že jejich nálada a postoj k okolnímu světu se zlepšil. Jejich životy se začaly naplňovat barvami, pozitivními dojmy a emocí. Mají nové síly. Nyní jsou schopni komunikovat rovnocenně s ostatními lidmi. V očích pilotů ExoAtlet je oheň a zájem o život. Říkají, že za zády nejsou elektronika a baterie, ale pár technologických křídel.

Japonský HAL

V zemi vycházejícího slunce biomechanika člověka nezastaví. Vědci japonské experimentální laboratoře vyvinuli hybridní pomocnou končetinu. Dnes lidé s postižením ji využívají na ostrově. Vývoj a zdokonalování tohoto kostýmu proběhl na univerzitě v Tsukubě 20 let! Japonci dnes aktivně zavádějí technologii HAL v medicíně. Společnost Cyberdyne (vlastník práv na exoskeleton) pronajala více než tři sta kopií. V roce 2013 získal vynález osvědčení o bezpečnosti při používání. Tato skutečnost otevřela cestu zařízení na světovém trhu a také potvrdila jeho spolehlivost.

Držitel modifikace HAL-5 může zvedat a přesunout věci a předměty, které překračují maximální zatížení v přírodních podmínkách, o pětinásobek hmotnosti. Tento obrat ve světě technologií a robotů velmi zjednodušuje práci záchranářů a likvidátorů s různými důsledky. Tato úprava však dosud nebyla provedena.

Závěr

Dříve jsme viděli fantastický vývoj v kině. Ve hrách se setkali s exoskeletonem ("Stalker"), ale ani nemohli si myslet, že takové technologie by brzy byly k dispozici běžnému člověku. V roce 2017 se v oblasti kostýmového řízení provádějí aktivní zkoušky sílou myšlení. Naši vědci jsou nyní povinni učit operační systém, aby okamžitě četl mýdlo operátora. Problémy s autonomií baterie se postupně vyřeší, protože ruské ministerstvo obrany hodlá začít s nákupem takových zařízení již počátkem roku 2020. Můžeme jen čekat a držet pěstmi za naše jasné hlavy na Ústavu mechaniky Moskevské státní univerzity.

Dnes v Rusku neexistuje žádný trh pro podobné výrobky. Musíme je ještě vytvořit. Zůstává otázkou, zda inženýři a návrháři přinesou své dítě do dokonalosti. Národní tým společnosti ExoAtlet bude muset vyřešit řadu složitých otázek: synchronizaci čtení impulsů a reakci zařízení, zvýšení kapacity baterie, snížení jeho hmotnosti a mnohem více. Tento směr ve světě získává dynamiku a stále více se stává populární. Vyrůstají a konkurují, provádí obrovské množství testů. Evropští odborníci odhadli trh s exoskeletony na 1,5 miliardy eur. Přáchejte ruským vývojářům štěstí, tvůrčí úspěchy a pravidelné objevy a objevy na jejich tvrdé kreativní cestě!