Доступні екзокостюми є, але вони не виглядають (і не працюють) так, як ви очікуєте

Ніхто з нас ніколи не стане Суперменом, істотою з іншої планети, яка володіє дивовижними надздібностями від народження. Проте ми можемо бути Залізною людиною, яка може вдягнути спеціальний допоміжний костюм, що підсилює наші природні здібності за допомогою деяких розумних високотехнологічних компонентів.

• Як це працює
• Зміна правил гри в індустрії

У цьому полягає привабливість екзоскелету з електроприводом або екзокостюму – колись фантастичної мрії, яку сьогоднішні інженери намагаються втілити в реальність. Такий костюм міг би, за теорією, надавати додаткову технологічну підтримку своєму власникові для підвищення його здібностей, коли мова йде про підняття важких предметів або тривалу ходьбу.

Але хоча деякі екзокостюми виглядають дуже схожими на костюм Залізної людини, або, можливо, на навантажувач прибульців, це аж ніяк не є обов’язковою умовою. Для допоміжного костюму, який призначений для повсякденного носіння, майже напевно було б краще мати щось більш облягаюче, що можна було б носити приховано поверх одягу або під ним, не додаючи додаткового об’єму. Іншими словами, більше Тоні Старк, ніж Залізна людина.

Саме над цим і працювали дослідники з Університету Вандербільта протягом останніх кількох років. І ось тепер вони готові вивести свій готовий продукт на ринок. Цей екзокостюм на текстильній основі, що отримав назву HeroWear Apex, – це екзокостюм з підтримкою спини, який використовує запатентований механізм на основі стрічок, що зменшує навантаження на спину, не заважаючи при цьому рухам. Незабаром з’явиться у когось із ваших близьких.

Як це працює

“Я звинувачую своїх дітей”, – сказав Карл Зелік, доцент кафедри механічної та біомедичної інженерії у Вандербільті, в інтерв’ю Digital Trends. “Зараз їм чотири і два роки. Приблизно в 2016 році я почав помічати більше болю в спині, оскільки мій син став важчим в результаті всіх підйомів, перетягування і нахилів, які супроводжують батьківство”.

Як дослідник технологій, що носяться, Зелік одразу ж почав шукати допоміжний пристрій, який міг би розвантажити його вагу. “Я знайшов пристрої, які були занадто громіздкими, занадто важкими або занадто неефективними”, – сказав він. “Не було нічого, що, на мою думку, могло б мені підійти, або вписатися в мій спосіб життя чи повсякденну рутину. Тому ми з моєю командою в Університеті Вандербільта почали вивчати науку про біль у спині, а також причини навантаження на опорно-руховий апарат і травм від перенапруження”.

Чим більше Зелік заглиблювався в цю тему, тим більше він був шокований, відкривши для себе виклики, з якими стикаються люди з травмами спини. За цим послідували чотири роки досліджень та розробки абсолютно нового легкого, низькопрофільного екзокостюму, здатного зменшити навантаження на спину при виконанні найбільш фізично важких робіт.

На відміну від деяких громіздких, більш технічно складних рішень, розроблених для певних умов, HeroWear Apex не має тих внутрішніх компонентів, які зазвичай використовуються в таких костюмах. “[Наш] прототип лабораторії Вандербільта включав батареї та двигуни”, – сказав Зелік. “Але кінцеві користувачі галузі постійно висловлювали, що вони з більшим ентузіазмом ставилися б до переносного допоміжного пристрою, якби їм не доводилося мати справу з зарядкою”.

Отриманий в результаті арканоподібний одяг може виглядати футуристично за своїм дизайном, але його підсилюючі можливості забезпечуються за рахунок використання таких компонентів, як еластичні стрічки замість сервоприводів і двигунів. Коли людина в костюмі присідає або нахиляється вперед, екзокостюм означає, що частина сили, яка зазвичай передається через м’язи спини, перенаправляється через еластичні стрічки костюма. Це зменшує навантаження на спину під час опускання та підйому. Пружна енергія, накопичена в стрічках, потім допомагає людині вискочити назад на іншому кінці руху, полегшуючи підйом речей.

У лабораторних дослідженнях команда Університету Вандербільта показала, як трикілограмовий костюм може зняти понад 50 фунтів навантаження зі спини під час підйому та згинання. Ці результати розвантаження спини також були відтворені під час польових випробувань з міжнародною логістичною фірмою та роздрібною мережею Fortune 500.

Зміна правил гри в індустрії

“Найбільший виклик полягає в тому, щоб з’ясувати, як спроектувати зручні екзоскелети, які не заважатимуть рухам або щоденним робочим завданням”, – сказав він. “Це було одним з найбільших бар’єрів на шляху впровадження професійних екзоскелетів у промисловості. Навіть на роботах, що вимагають підйому важких предметів, лише близько 10% часу працівник проводить фізично зігнувшись над підйомом. Решта часу, як правило, витрачається на ходьбу, дотягування, залазити і вилазити з транспортних засобів або інших обмежених просторів [і т.п.] Абсолютно важливо, щоб екзоскелети не заважали під час виконання цих інших завдань, а допомагали тільки тоді, коли людині це потрібно”.

На цьому шляху Зелік зрозумів ще одну дивовижну (чи, можливо, на жаль, не дивовижну) річ: Дуже мало прототипів екзокостюмів було створено для жінок. “Apex змінює правила гри в цій галузі, тому що це перший екзоскелет або екзокостюм, розроблений з нуля для жінок, який має спеціальну жіночу версію”, – сказав він. “Історично склалося так, що екзоскелети не були розроблені з урахуванням особливостей жіночого тіла, що, як відомо, є величезною проблемою, оскільки жінки складають більше половини промислової робочої сили. Ми сподіваємося, що дебют цього нового екзокостюма допоможе запустити зрушення в екзоіндустрії в бік більш інклюзивного дизайну”.

Наразі HeroWear приймає замовлення на літо 2020 року і далі. Кожен екзокостюм Apex коштує 1 199 доларів. Але, перефразовуючи старий рекламний слоган MasterCard, якщо він працює так само добре, як заявлено, результати можуть бути безцінними!

Рекомендації редакції

• Не купуйте Meta Quest Pro для ігор. Це насамперед метаверсійна гарнітура
• Holotron – роботизований екзокостюм, який може змінити спосіб використання VR
• NASA оголосить ім’я марсохода 2020 року, ось як дивитися
• Нейро-символічний ШІ – майбутнє штучного інтелекту. Ось як це працює
• Ці роботи знищують бур’яни електрошокером, щоб фермери не потребували хімічних гербіцидів

Source: digitaltrends.com