Các đoạn trích trên từ vol 2 cho đến vol này, đã nói rất nhiều đến những thành tựu của Nga về robot dạng bộ khung xương ngoài - exoskeletons. Giờ hãy xem tình hình về nó của Nga và thế giới
Y học, xây dựng, quân đội: nơi mà các bộ xương ngoài được sử dụng ngày nay
View attachment 6624950
Bộ xương ngoài không chỉ cung cấp cho một người sức mạnh và độ bền, mà còn giúp anh ta đứng vững trở lại theo đúng nghĩa đen. Hãy xem vai trò của bộ đồ rô bốt
Bộ xương ngoài là một cơ cấu di động hoạt động với hệ thống động cơ điện, đòn bẩy, thủy lực và các giải pháp công nghệ khác. Bộ xương ngoài được thiết kế để bổ sung các chức năng bị mất của con người, cũng như để tăng sức mạnh cơ bắp và mở rộng phạm vi chuyển động.
Bộ xương ngoài nguyên mẫu đầu tiên được tạo ra bởi General Electric kết hợp với Quân đội Hoa Kỳ vào những năm 1960. Được gọi là "Hardyman", nó nặng 680 kg, có 8 bản lề và 2 tay nắm được kết nối bằng mạng thủy lực và điện tử. Các nhà công nghệ tính toán rằng ống thoát nước sẽ giúp một người nâng vật nặng khoảng 110 kg, nhưng trong các thử nghiệm thực tế, sự phát triển này không tự chứng minh. Khi hệ thống được kích hoạt, nó thực hiện các chuyển động thất thường. Quá trình phát triển nguyên mẫu tiếp tục.
Nguyên mẫu bộ xương ngoài của Giáo sư Ali Seireg của Đại học Cơ khí Madison, những năm 1970
Ngày nay, bộ xương ngoài được sử dụng trong nhiều lĩnh vực, từ phục hồi chức năng y tế đến sản xuất công nghiệp. Xu hướng RBC cho bạn biết bộ xương ngoài là gì và cách chúng hoạt động.
Để phục hồi
Công ty ExoAtlet của Nga (
https://exoatlet.ru/ https://
exoatlet.lu/)
cung cấp bộ xương ngoài y tế để phục hồi chức năng cho những bệnh nhân bị rối loạn hệ cơ xương và hệ thần kinh ở phần dưới cơ thể. Chúng được điều khiển bằng các nút nằm trên nạng và được thiết lập để chuyển động nhờ các tín hiệu từ cảm biến và điện cơ đồ. Các thuật toán của thiết bị và ổ đĩa tích hợp theo bước đi tự nhiên của một người. ExoAtlet nặng khoảng 20 kg, nhưng bệnh nhân không cảm thấy trọng lượng này, vì các chuyển động được tự động hóa và hỗ trợ bởi chính hệ thống. Bộ xương ngoài có giá khoảng 4 triệu rup.
ExoAtlet. Russian exoskeleton for rehabilitation
Exoskeleton ExoAtlet
Một công ty khác của Nga là Simbionix đã giới thiệu bộ xương ngoài Kompanion (
https://symbionix.ru/ru/product/kompanon.html )
được thiết kế để phục hồi hoạt động thể chất ở những người bị chấn thương ở lưng và chi dưới. Cơ chế được gắn vào cơ thể với sự hỗ trợ của các công cụ đặc biệt, nó có thể được điều chỉnh theo chiều rộng và chiều sâu của xương chậu, chiều dài của đùi và cẳng chân. Bộ xương ngoài có thể chịu được trọng lượng lên đến 120 kg và phù hợp với những người cao từ 2 m trở lên. Do độ kín của nó, nó có thể được sử dụng ở nhiệt độ từ âm 30 đến cộng 50 ° C ° và trong mọi điều kiện thời tiết.
Kompanion có một pin có thể tháo rời và một mô-đun điều khiển bên ngoài. Khi sử dụng chủ động, thời gian sạc sẽ kéo dài trong ba giờ và ở chế độ thụ động - lên đến năm giờ. Bộ xương ngoài nặng 8,5 kg và được làm bằng nhựa có độ bền cao và hợp kim titan. Nó giả định các chế độ khác nhau - đi bộ, đứng dậy, leo cầu thang, ngồi xổm. Có thể điều khiển chiều dài và chiều cao của bước bằng điều khiển từ xa.
View attachment 6624951
Exoskeleton "Companion"
Symbionix Companion
Công ty tuyên bố rằng thiết bị này có hiệu quả trong việc phục hồi và hỗ trợ những người bị chứng loạn dưỡng cơ, chấn thương tủy sống, đột quỵ, bệnh thần kinh cơ và thoái hóa thần kinh cũng như chấn thương đầu.
Công ty Trexo Robotics của Mỹ đã phát triển bộ xương ngoài cho trẻ em khuyết tật. Chức năng điều chỉnh cá nhân làm cho Trexo trở thành một công cụ đa năng giúp trẻ bại não, chấn thương não, chấn thương tủy sống, liệt nửa người, loạn dưỡng cơ, hội chứng Rett và các bệnh khác để di chuyển độc lập. Giá thuê thiết bị là 1.000 đô la một tháng.
Trexo Home được điều khiển từ máy tính bảng. Bộ xương ngoài cho phép bạn điều chỉnh tải trọng trên cơ thể, tính chất của dáng đi, tốc độ di chuyển và có chức năng trợ giúp tích cực cho cơ bắp. Nó đi kèm với hướng dẫn hướng dẫn.
Phần dưới của Trexo có hai phần trượt từ hông đến đầu gối và từ đầu gối đến mắt cá chân. Chiều rộng của hông cũng có thể được điều chỉnh, cũng như chiều cao của khung hỗ trợ.
Đối với tải nặng
Công ty Aton của Nhật Bản đã giới thiệu một số nguyên mẫu của bộ xương ngoài KOMA 1.5, một bộ đồ trợ lực giúp dễ dàng nâng lên và hạ xuống, mang các vật nặng với người thao tác và duy trì chuyển động. Với camera AI tích hợp, bộ xương ngoài phát hiện và tránh chướng ngại vật.
View attachment 6624952
Nguyên mẫu bộ xương ngoài KOMA 1.5
KOMA 1.5 có hai chế độ. Chế độ đầu tiên, "Chế độ lỗi", cho phép bạn di chuyển hàng hóa trên bề mặt phẳng và nhẵn, chẳng hạn như bên trong nhà kho. Chế độ thứ hai, "Chế độ hai chân", được thiết kế để nâng khi có tải và vượt qua các chướng ngại vật. Ở chế độ này, các bánh xe của bộ xương ngoài được thu lại để tạo thành hai chân trợ lực theo chuyển động của chân người.
Tại Nga, vào năm 2021, Tổ hợp rô bốt Rostec - Trusted Platforms Robotic Complexes bắt đầu sản xuất bộ xương ngoài ProEXO mô-đun bảo vệ người lao động khi phải gắng sức nặng. Chi phí cơ bản của khu phức hợp là 30 nghìn RUB.
ProExo
PROEXO LIGHT PE10 Industrial Exoskeleton
PROEXO LIGHT PE10 Промышленный Экзоскелет
Exoskeleton ProEXO
PROEXO MIDDLE PE09
Một bộ xương ngoài như vậy có thể thụ động - để bảo vệ hệ thống cơ xương của nhân viên khỏi tình trạng quá tải hoặc hoạt động - với các động cơ dẫn động tích hợp đảm nhận hầu hết các hoạt động thể chất. Anh ấy giúp thực hiện hơn 11 hoạt động sản xuất, bao gồm cả hoạt động xếp dỡ. Công ty cho biết "với một bộ xương ngoài, tải trọng 30 kg sẽ có cảm giác như 15 kg."
Đối với các tình huống khẩn cấp và công nghiệp
Russian Exorise (
https://exorise.com/ ) cung cấp ba mẫu xương ngoài - X-Soft, X-Rise và X-Arm.
- X-Soft là một bộ xương ngoài mềm được thiết kế để giảm nhẹ lưng khi uốn cong và xoay người có hoặc không có trọng lượng. Nó chỉ nặng 1,5-2 kg.
- X-Arm thuộc dòng "bộ xương ngoài hạng nặng" và nặng khoảng 10 kg. Nhờ các giá đỡ chắc chắn, nó cho phép bạn cân bằng trọng lượng của các công cụ đã qua sử dụng có trọng lượng lên đến 40 kg.
- X-Rise nặng khoảng 3 kg và hỗ trợ cánh tay trong các thao tác cần cầm lâu.
View attachment 6624953
Nữ người mẫu X-Soft
Bộ xương ngoài Exorise thụ động vì chúng hoạt động bằng cách lưu trữ và giải phóng năng lượng mà không cần điện. Sử dụng lực hấp dẫn, người công nhân tự "sạc" thiết bị của mình. Các nhà phát triển tuyên bố rằng bộ xương ngoài có thể được điều chỉnh cho các nhiệm vụ khác nhau, nó có khả năng chịu mài mòn và chịu nhiệt. Nó được đề xuấExoskeleton của Exorise đã được sử dụng ở các tập đoàn công nghiệp lớn của Nga từ năm 2019t sử dụng trong công nghiệp, trong xây dựng, trong kho hàng, khi làm việc trong Bộ trường hợp khẩn cấp. Exoskeleton của Exorise đã được sử dụng ở các tập đoàn công nghiệp lớn của Nga từ năm 2019
EXORISE X-SOFT EXOSKELETON IS BEING TESTED AT NLMK
На НЛМК проходит испытания экзоскелет EXORISE X-Soft
EXORISE X-SOFT EXOSKELETON AT VORKUTAUGOL RECEIVES POSITIVE FEEDBACK FROM EMPLOYEES
Экзоскелет X-Soft используется на предприятии «Воркутауголь» и получает положительные отзывы!
EXOSKELETONS EXORISE AT THE KIROV PLANT IN ST. PETERSBURG
Охрана труда: уникальный опыт Кировского завода. Здоровье. 14.02.2021
Để xây dựng
Bộ xương ngoài của Sarcos Robotics Guardian cung cấp việc chuyển trọng lượng từ bộ phận này sang bộ phận khác của cơ thể khi thực hiện một loại công việc nhất định. Chúng cũng chuyển tải từ tay sang chân khi người lao động cần giữ tay trên tạ trong thời gian dài. Điều này giúp giảm căng cơ và cải thiện sức chịu đựng của công nhân công trường.
Exoskeleton Sarcos Robotics
Bộ xương ngoài có 24 bậc tự do và cảm biến cảnh báo chướng ngại vật.
Nó được trang bị giao diện quản lý thân thiện với người dùng, hiển thị nhiều thông báo khác nhau. Chế độ rảnh tay cho phép người vận hành khóa cánh tay của bộ quần áo có trọng lượng để tự mình thực hiện đồng thời các nhiệm vụ phức tạp.
Nhiều công ty sản xuất bộ xương ngoài hỗ trợ bằng tay vì chúng phù hợp nhất cho các công việc cắt, khoan và chà nhám. Các cấu trúc hỗ trợ cánh tay và vai theo cách giảm bớt căng thẳng do liên tục cầm các dụng cụ nặng.
Ví dụ: EksoVest Bionics đã sử dụng cơ chế lò xo ở cả hai cánh tay của bộ xương ngoài để giúp một người giữ các vật nặng ở trạng thái treo dễ dàng hơn. Và bộ xương ngoài của Levitate Technologies sử dụng hệ thống truyền động bánh xe để giải quyết một vấn đề tương tự.
Exoskeleton EksoVest Bionics
Cho quân đội
Lockheed Martin đã phát triển hệ thống ONYX thân dưới cho Quân đội Hoa Kỳ giúp cải thiện khả năng di chuyển và giảm mệt mỏi. Thiết kế này giúp giảm thiểu nỗ lực khi đi bộ và leo núi, đồng thời mang lại cho người lính khả năng mang theo nhiều thiết bị cần thiết hơn để thực hiện các nhiệm vụ chiến đấu. Ngoài ra, nó phân phối tải trọng chỉnh hình để cột sống không bị thương.
Bộ xương ngoài Lockheed Martin
Năm 2020, Nga cũng đã thử nghiệm một bộ xương ngoài phục vụ sản xuất quân sự của tập đoàn Rostec. Với trọng lượng 6 kg, thiết bị cho phép bạn mang theo các thiết bị chiến đấu và vũ khí nặng tới 60 kg. Bộ xương ngoài đã được cung cấp cho quân đội kỹ thuật và đang được sử dụng trong các bệnh viện để phục hồi chức năng cho bệnh nhân.
Under the gear: how the latest exoskeletons can change the face of the Russian army
Под экипировкой: как новейшие экзоскелеты могут изменить облик российской армии
В России прошли испытания пассивного экзоскелета для нужд Вооружённых сил. Соответствующие кадры опубликовала пресс-служба госкорпорации «Ростех», предприятия которой занимаются разработкой этих изделий. Сообщается, что при весе 6 кг устройство позволяет переносить боевую экипировку и вооружение...
russian.rt.com
View attachment 6624954
Tại diễn đàn Army-2021, Rostec đã trình diễn nguyên mẫu đầu tiên của bộ xương ngoài chiến đấu với động cơ điện. Nó hoạt động ở chế độ chủ động và bị động. Lượt đầu tiên bật khi một người lính di chuyển trên địa hình gồ ghề hoặc núi. Động cơ điện với cảm biến áp suất ở chân được điều chỉnh để phù hợp với đặc thù của chuyển động của con người. Ở chế độ thụ động, bộ xương ngoài trợ giúp khi di chuyển trên bề mặt nằm ngang với tải trọng.
Rostec showed a combat exoskeleton equipped with electric motors
«Ростех» показал оснащенный электродвигателями боевой экзоскелет
Экзоскелет вдвое снижает нагрузку на опорно-двигательный аппарат, позволяет нести большие грузы и на 20% точнее стрелять из автоматического оружия, сообщили в госкорпорации
www.rbc.ru
Để đi bộ và chạy
Một nhóm kỹ sư do Conor Walsh thuộc Đại học Harvard dẫn đầu đã giới thiệu một bộ xương ngoài có thể đeo vào năm 2019 có thể giảm tiêu thụ năng lượng khi đi bộ và chạy. Anh ta siết chặt chân của mình tại một số điểm nhất định trong chuyển động. Trong khi đi bộ, bộ xương ngoài giảm 9,3% tiêu thụ năng lượng.
Bộ xương ngoài để đi bộ và chạy
Một bộ xương ngoài bao gồm một số bộ phận liên kết với nhau. Chúng được gắn vào hông, eo và vai. Ở mặt sau của thiết bị có một khối với các động cơ điện được kết nối với hai dây cáp. Ở các đầu khác, những sợi cáp này được gắn vào đùi. Khi chân di chuyển về phía sau, dây cáp được kéo căng bởi một động cơ điện và giúp các cơ hoạt động dễ dàng hơn.
Vào năm 2020, các nhà khoa học từ Stanford đã phát triển bộ xương ngoài nguyên mẫu của họ, giúp giảm tải cho chân khi chạy và đi bộ. Nó cho phép bạn giảm 15% năng lượng tiêu thụ khi chạy.
Bộ xương ngoài được gắn vào chân dưới bằng dây đai, và nó cũng được gắn vào giày bằng dây, được vòng dưới bàn chân. Bộ xương ngoài có một bệ đỡ bằng sợi carbon nhỏ, vừa vặn dưới chân. Nó được vận hành bằng cách sử dụng một hệ thống cáp được căng hoặc thả bởi các động cơ điện bên ngoài.
Nguyên mẫu bộ xương ngoài của kỹ sư Stanford
Những bộ xương ngoài như vậy sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho công việc của giao thông viên và bưu tá, cũng như những người lao động trong các lĩnh vực khác, những người cần phải đi bộ nhiều.
Các quan điểm về bộ xương ngoài
Đại học Bristol đang nghiên cứu quần áo robot mềm có thể giúp mọi người tránh ngã bằng cách hỗ trợ họ khi đi bộ và cung cấp sức mạnh sinh học. Nhờ các phần tử làm bằng graphene, nó cũng sẽ bao gồm các công nghệ kích thích điện và giám sát toàn bộ cơ thể: siêu tụ điện, thiết bị đo điện tâm đồ, theo dõi hoạt động, theo dõi mắt, cảm biến nhiệt độ và các phần tử sưởi linh hoạt. Các nhà nghiên cứu tin rằng công nghệ này cuối cùng có thể dẫn đến việc loại bỏ xe lăn.
Tiến sĩ Jonathan Rossiter, giáo sư người máy tại Đại học Bristol, cho biết: “Nhiều thiết bị hiện có được sử dụng bởi những người bị khuyết tật vận động có thể gây ra hoặc làm trầm trọng thêm các tình trạng như tuần hoàn kém, tổn thương da hoặc có xu hướng bị ngã”. "Robot mềm có thể đeo được có thể giải quyết nhiều vấn đề trong số này đồng thời giảm chi phí chăm sóc sức khỏe."
Medicine, construction, army: where exoskeletons are used today
Медицина, стройка, армия: где сегодня применяют экзоскелеты
Экзоскелеты не только дают человеку силу и выносливость, но и буквально помогают встать на ноги. РБК Тренды рассказывают, какие роли выполняют робокостюмы
trends.rbc.ru