Bộ xương ngoài là một khung bên ngoài cho phép một người thực hiện các hành động thực sự tuyệt vời: nâng tạ, bay, chạy với tốc độ lớn, nhảy khổng lồ, v.v. Và nếu bạn nghĩ rằng chỉ những nhân vật chính của "Iron Man" hay "Avatar" mới có những thiết bị như vậy thì bạn đã nhầm to. Chúng đã có sẵn cho nhân loại từ những năm 60. thế kỷ trước; Hơn thế nữa, bạn có thể học cách lắp ráp một bộ xương ngoài bằng tay của chính mình! Tuy nhiên, điều đầu tiên trước tiên.
Exoskeleton: Giới thiệu
Hôm nay bạn có thể dễ dàng mua cho mình một bộ xương ngoài - sản phẩm tương tự được sản xuất bởi Ekso Bionics và Hybrid Assistive Limb (Nhật Bản), Indego (Mỹ), ReWalk (Israel). Nhưng chỉ khi bạn có thêm 75-120 nghìn euro. Ở Nga, cho đến nay chỉ có bộ xương ngoài y tế được sản xuất. Chúng được thiết kế và sản xuất bởi Exoathlet.
Bộ xương ngoài đầu tiên được chế tạo bởi các nhà khoa học từ các tập đoàn General Electric và United States Military vào những năm 60 của thế kỷ trước. Nó được gọi là Hardiman và có thể tự do nâng tải trọng 110 kg lên không trung. Người sử dụng thiết bị này trong quá trình này đã gặp phải tải trọng, nhưkhi nâng 4,5 kg! Chỉ đến bây giờ bản thân Hardiman đã nặng tới 680 kg. Đó là lý do tại sao anh ấy không có nhu cầu lớn.
Tất cả các bộ xương ngoài được chia thành ba loại:
- hoàn toàn tự động;
- cho tay;
- cho chân.
Bộ quần áo rô bốt hiện đại nặng từ 5 đến 30 kg trở lên. Chúng vừa chủ động vừa bị động (chỉ hoạt động theo lệnh của người điều hành). Theo mục đích của họ, bộ xương ngoài được chia thành quân sự, y tế, công nghiệp và không gian. Hãy xem xét điều tuyệt vời nhất trong số họ.
Bộ xương ngoài ấn tượng nhất trong thời đại của chúng ta
Việc tự tay bạn lắp ráp những bộ xương như vậy tại nhà trong tương lai gần, tất nhiên là sẽ không hiệu quả, nhưng bạn nên tìm hiểu về chúng:
- DM (Máy mơ). Nó là một bộ xương ngoài thủy lực hoàn toàn tự động được điều khiển bằng giọng nói của người vận hành nó. Thiết bị có trọng lượng 21 kg và có thể chịu được một người nặng đến cả centner. Cho đến nay, nó được sử dụng để phục hồi chức năng cho những bệnh nhân không thể đi lại do các bệnh của hệ thần kinh trung ương hoặc các bệnh thần kinh cơ khác. Chi phí ước tính - 7 triệu rúp.
- Ekso GT. Nhiệm vụ của bộ xương ngoài này cũng giống như bộ xương trước - nó giúp những người mắc bệnh lý về chức năng vận động của chân. Đặc điểm tương tự như trước, giá 7,5 triệu rúp.
- ReWalk. Nó được thiết kế để mang lại chuyển động cho những người bị liệt hai chi dưới trở lại. Thiết bị nặng 25 kg và có thể hoạt động mà không cần sạc lại trong 3 giờ. Bộ xương ngoài có sẵn ở châu Âu và Mỹ với giá tương đương 3,5 triệurúp.
- REX. Ngày nay, thiết bị này có thể được mua ở Nga với giá 9 triệu rúp. Bộ xương ngoài mang lại cho người bị liệt chân không chỉ đi lại độc lập mà còn có khả năng đứng / ngồi xuống, xoay người, đi bộ trên mặt trăng, đi xuống cầu thang, v.v. REX được điều khiển bằng phím điều khiển và có thể hoạt động cả ngày mà không cần sạc lại.
- HAL (Lai hỗ trợ chi). Có hai phiên bản - cho cánh tay và cho cánh tay / chân / thân. Sáng chế này cho phép người vận hành nâng một vật nặng gấp 5 lần giới hạn cho một người. Nó cũng được sử dụng để phục hồi chức năng của những người bị liệt. Bộ xương ngoài này chỉ nặng 12 kg và thời gian sạc của nó là đủ cho 1,0-1,5 giờ.
Cách làm bộ xương ngoài bằng tay của chính bạn: James Hacksmith Hobson
Người đầu tiên và duy nhất cho đến nay đã chế tạo được bộ xương ngoài trong điều kiện không phải phòng thí nghiệm là kỹ sư người Canada James Hobson. Nhà phát minh đã lắp ráp một thiết bị cho phép anh ta có thể tự do nâng các khối cinder nặng 78 kg lên không trung. Bộ xương ngoài của anh ấy hoạt động trên các xi lanh khí nén, được cung cấp năng lượng bởi máy nén và thiết bị được điều khiển bằng điều khiển từ xa.
Người Canada không giữ bí mật về phát minh của mình. Bạn có thể tìm hiểu cách lắp ráp bộ xương ngoài bằng tay của chính mình theo ví dụ của anh ấy trên trang web của kỹ sư và trên kênh YouTube của anh ấy. Tuy nhiên, xin lưu ý rằng trọng lượng được nâng bởi một bộ xương ngoài như vậy chỉ nằm trên cột sống của người vận hành.
Bộ xương ngoài DIY:sơ đồ mẫu
Không có hướng dẫn chi tiết nào cho phép bạn dễ dàng lắp ráp bộ xương ngoài tại nhà. Tuy nhiên, rõ ràng là nó sẽ cần:
- khung, được đặc trưng bởi sức mạnh và tính di động;
- pít tông thủy lực;
- buồng áp suất;
- bơm chân không;
- cấp nguồn;
- ống bền, chịu được áp suất cao;
- điều khiển máy tính;
- cảm biến;
- phần mềm cho phép bạn gửi và chuyển đổi thông tin từ các cảm biến cho hoạt động mong muốn của van.
Thành phần này sẽ hoạt động như thế nào:
- Một máy bơm sẽ tăng áp suất trong hệ thống, máy bơm kia sẽ giảm nó xuống.
- Hoạt động của các van phụ thuộc vào áp suất trong các buồng áp suất, việc tăng / giảm áp suất sẽ điều khiển hệ thống.
- Vị trí của các cảm biến (chống lại chuyển động của các chi): sáu - cánh tay, bốn - lưng, ba chân, hai chân (tổng số hơn 30).
- Phần mềm nên ngăn chặn áp lực lên cảm biến.
- Tín hiệu cảm biến phải được chia thành có điều kiện (thông tin từ chúng rất hữu ích nếu cảm biến vô điều kiện không "nói" về áp suất mà nó đang trải qua) và vô điều kiện. Ví dụ: có thể xác định tính điều kiện / vô điều kiện của các yếu tố này bằng một máy đo gia tốc.
- Tay Exoskeleton - ba ngón, tách rời khỏi cổ tay của người vận hành - để ngăn ngừa chấn thương và tăng thêm sức mạnh.
- Nguồn điện được chọn sau khi lắp ráp và kiểm tra thử bộ xương ngoài.
Bộ quần áo robot, cho đến naychỉ trong lĩnh vực phục hồi chức năng, đã bắt đầu bước vào cuộc sống của chúng ta. Có những nhà phát minh có khả năng chế tạo một thiết bị như vậy bên ngoài phòng thí nghiệm. Rất có thể trong tương lai gần bất kỳ học sinh nào cũng có thể tự tay lắp ráp bộ xương ngoài của Stalker. Đã có thể dự đoán rằng những hệ thống như vậy là tương lai.
