Nove moderne tehnologije ispunjavaju naše živote nevjerovatnim izumima i napravama. Svakodnevno koristimo kućne aparate koji su se ranije smatrali samo naučnom fantastikom. Internet, pametni telefoni, automobili punjeni senzorima i autopilotom su stvari i pojave koje su nam poznate i uljepšavaju nam živote. Ispostavilo se da vojna industrija pokreće tehnološki napredak ljudske evolucije. Na primjer, mikrovalna pećnica je prvo bila dostupna vojsci, a potom je za nju saznalo i civilno stanovništvo planete. Sateliti, kompjuteri i još mnogo toga ušli su u naše živote. Uskoro će nam biti dostupan vojni egzoskelet.
o cemu pricamo?
Nakon čitanja posljednjeg pasusa, mnogi su bili iznenađeni ili čak uplašeni riječju “egzoskelet”. Bez panike, hajde da shvatimo i odlučimo kakva je ovo "zver" i zašto je potrebna.
Egzoskelet je najnoviji jedinstveni razvoj naučnika u oblasti nauke kao što je biomehanika. Tehnologija je proizvedena u obliku vanjskog sistema okvira koji je dizajniran da poboljša mišićnu snagu ljudskog ili android robota. Ovaj termin je preuzet iz biologije. Odnosi se na površinski skelet beskičmenjaka. U budućnosti će takva tehnologija eliminirati fizička ograničenja u ljudskom životu, kao i u korištenju mehanizama. Vojna tehnologija i njene potrebe ponovo su premašile sva očekivanja. Kažu da će za 5-6 godina Ministarstvo odbrane Ruske Federacije imati opremu specijalne namjene.
Već ste shvatili i pogodili da je razvoj egzoskeleta oblast interesovanja Ministarstva odbrane. Uostalom, takav razvoj će povećati sposobnosti i fizičke sposobnosti vojnika. U budućnosti žele da koriste ove tehnologije na svemirskim letelicama, kao i u mašinama za ronjenje do ekstremnih dubina radi istraživanja.
Kako je sve počelo?
Vojni egzoskelet postao je uobičajen u svijetu fantazije. Takve uređaje smo viđali u video igricama, filmovima i crtanim filmovima, ali ova “odjela” su tek nedavno razvijena. Prvi je svijetu predstavljen američkim vojnim tehnologijama 60-ih godina dvadesetog stoljeća. Ali bio je toliko težak i nepokretan da se morala isključiti mogućnost njegove stvarne upotrebe. General Electric i Vojska Sjedinjenih Država zatvorile su projekat bez postizanja pozitivnih rezultata. Nedavno su se pojavili uzorci koji su uspješno korišteni. Egzoskelet ruske proizvodnje pokazao se pozitivno. Druge zemlje takođe razvijaju kostime: SAD, Izrael, Japan. Šta mislite koje sile se takmiče jedna s drugom u ovom razvoju? Čast da nosi naziv "vojni egzoskelet" do sada je dodijeljena razvoju SAD-a i Ruske Federacije!
"Exosuit" danas
Egzoskelet se nalazi u raznim igrama: “Stalker”, “Warface”, “Starcraft”, “Crisis” i druge. Ali u stvarnosti, ova odijela se tek razvijaju. U našoj zemlji ovaj novi proizvod razvija Institut za istraživanje mehanike Moskovskog državnog univerziteta pod logom ExoAtlet. U Americi se paralelno razvijaju dva vozila: laki pješadijski "Hulk" kompanije Locked Martin i višenamjenski teški "XOS-2" proizvođača Raytheon.
Velika količina informacija o razvoju događaja je zatvorena. Ali ljudska biomehanika u našoj zemlji želi uređaj pustiti na otvoreno tržište. Uskoro će se pojaviti skelet za medicinske potrebe.
Medicinski egzoskelet
Planirano je da se sistemi ruske proizvodnje koriste u medicini. Ovo će proširiti mogućnosti ljudi vezanih za invalidska kolica. Ljudska biomehanika pokušava da uvede takve uređaje u proces rehabilitacije. Oni će istovremeno obavljati nekoliko funkcija:
- zamjena za invalidska kolica;
- simulator za osobe s mišićno-koštanim bolestima;
- sredstvo socijalne i emocionalne rehabilitacije.
Vlasnik takve tehnologije moći će se kretati samostalno, pa čak i riješiti se problema gledanja "odozdo prema gore".
Verzija odijela za hitne spašavanje
Vojni egzoskelet je dizajniran da riješi nekoliko problema:
- nošenje tereta koji je vrlo težak za ljude na velike udaljenosti;
- deminiranje područja;
- učešće u antiterorističkim operacijama;
- likvidacije posljedica katastrofa izazvanih čovjekom i elementarnih nepogoda;
- analiza urušavanja i ruševina;
- gašenje požara kada je ograničen dotok zraka u aparatu za disanje spasioca itd.
Šta je moderan kostim superheroja?
Egzoskelet ruske proizvodnje napravljen je u obliku okvira koji se nalazi iza leđa vlasnika. Tu su i dva oslonca za ruku i nogu na jednoj strani tijela. Uređaj nema udove koji se ponašaju kao ruka. Domaći razvoj se razlikuje od svog inozemnog partnera. Naš uređaj je pasivne prirode. Nije opremljen servosom, odnosno kretanje se vrši zahvaljujući mišićnoj snazi vlasnika uređaja.
Ali međunarodna zajednica smatra da je naš razvoj mnogo perspektivniji od američkog u smislu masovne primjene. “ExoAtlet” omogućava borcu da nosi teret težine oko sto kilograma. Cijela poenta je da je težina na okviru pravilno raspoređena. Takvo rješenje smanjuje troškove proizvodnje egzoskeleta za desetine puta, što omogućava opremanje većeg broja lovaca.
Ekvivalent u inostranstvu
Veliki broj elektronike i baterija ugrađen je u američki razvoj. Osim visoke cijene, u zapadnim dizajnima postoji još jedan problem - autonomija. Inženjeri su osigurali da sistem radi 72 sata. Ali uskoro se postavlja pitanje punjenja ili zamjene jedinice za napajanje (baterije), jer je u terenskim uvjetima to vrlo problematično i ponekad nemoguće!
Kritičari su vidjeli još jedan problem kod američkog HULKA. Šta bi vojnik trebao učiniti ako je konstrukcija ispražnjena i nema načina da se obnovi energetski resurs? Dizajneri tvrde da ova situacija uopće nije problem. Ovi vojni roboti se lako mogu sklopiti, pretvarajući ih u neku vrstu ruksaka. Ali takav robot teži oko 25 kg. Dakle, šta bi defanzivac trebao učiniti: napustiti skupi razvoj ili nositi još 25 kg viška težine, ne računajući tih 100 kg prtljaga?
HULC održavanje
U terenskim uslovima, pouzdanost i popravljivost ove opreme takođe postavlja veliki broj pitanja. Za vojnu opremu ovi parametri su veoma važni. Na primjer, malokalibarsko oružje će biti efikasno ako izdrži nepovoljne faktore, a vojnik ih može popraviti improviziranim sredstvima tokom operacije. Nije poznato kako će se nezaštićena elektronika američkog kolege ponašati u uslovima mraza ili prašine. Da bi se s takvom "stvari" onesposobio borac, dovoljno je pucati iz vatrenog oružja u konstrukcijski, energetski ili hidraulički element. Kao rezultat toga, superodijelo će se pretvoriti u težak balast. Tako nešto nije moguće popraviti na terenu zbog povećane tehnološke složenosti.
Ruski egzoskelet
U domaćoj verziji nema problema sa napajanjem. Naš “ExoAtlet” je ograničen samo fizičkim mogućnostima borca. Uređaj ne oslobađa ratnika od fizičkog stresa, ali mu omogućava da nosi do 100 kg opreme i oružja. Naš razvoj ne nosi teret; on pomaže osobi da izvrši ovu funkciju. Vojni razvoj je jedinstven. Inženjeri su se pobrinuli da ExoAtlet bude težak samo 12 kg. Ovo je jedna od njegovih prednosti. Uostalom, u borbenim uslovima svaki gram se računa. Moramo shvatiti da višak kilograma usporava performanse borca. Ovo negativno utiče na efikasnost ratnika. A jednostavnost takvog dizajna je očigledan plus.
Vojna upotreba ExoAtleta je također zbog činjenice da nema hidraulike i elektronike. Uređaj je jednostavna i lagana metalna konstrukcija. Uostalom, što je oprema jednostavnija, to manje negativnih faktora utječe na nju, bilo da se radi o kvaru ili oštrim klimatskim uvjetima. Popravke će također biti mnogo lakše izvršiti. Naši programeri su stvorili kostur u kojem se praktički ništa ne može oštetiti. I mnogo je lakše obnoviti mehaniku u borbi nego elektroniku. Zbog ovih faktora, domaći razvoj je mnogo pouzdaniji od zapadnih analoga.
Jednostavno rečeno, jednostavni i isplativi vojni roboti uskoro će se pojaviti u odbrani naše zemlje. U međuvremenu, zapadni dizajneri nastavljaju da se češu po glavi. Predstoji im dug put da usavrše i poboljšaju svoju kreaciju. Nedavno je HULC učestvovao u vojnim testovima, ali, nažalost, rezultati su bili razočaravajući. Stoga vojna omladina Sjedinjenih Država neće uskoro vidjeti egzoodijelo na svojim ramenima.
Istorija nastanka "ExoAtleta"
- 2011 - Naučnici MSU-a pobedili su na tenderu Ministarstva za vanredne situacije za izradu skeleta. U narednim godinama tim stvara pasivne i aktivne uređaje. Pasivni se nije plašio vatre, težio je 12 kg i podnosio težine do 100 kg. Active je omogućio borcu da podigne težinu do 200 kg.
- 2013 - tim naučnika se odvojio kako bi razvili ExoAtletu u medicinske svrhe. Njihov moto je bio da će pravi ljudi hodati okolo u egzoskeletima.
- 2014 - Istraživački institut Moskovskog državnog univerziteta dobija glavnu nagradu od Startup Village-a. Tim je postao stanovnik Skolkova, a ušao je i među pet najboljih finalista takmičenja generacije S i takmičio se na Olimpijskim igrama u Sočiju u robotici. Slijedila je prezentacija razvoja u Singapuru i pregovori sa glavnim rehabilitatorom zemlje.
- 2015 - prva prodaja. Region Arhangelsk je kupio 6 odela za istraživanje i testiranje. Iste godine održano je prvo putovanje na Bliski istok. Na X Venture sajmu u Kazanju, tim je zauzeo prvo mjesto u kategoriji visoke tehnologije.
- 2016 - ExoAtlet prelazi Atlantik i osvaja američko i azijsko tržište. Skeleton programeri ovu godinu povezuju sa hicem iz signalnog pištolja. U Rusiji počinje prodaja uređaja, a počinju i ozbiljne kliničke studije.
"ExoAtlet" kod kuće
Naš “Athlete” je dizajniran na način da u potpunosti reproducira hod vlasnika. Ali to ne znači da će se proces odvijati bez učešća vlasnika. Ovaj pokret se može uporediti sa vožnjom bicikla. Osoba će se morati naviknuti na kontrole. Uz takvu opremu morate ponovo naučiti kako održavati ravnotežu i praviti prve korake jedan za drugim. Ovaj proces traje od nekoliko sati do nekoliko dana. Procedura za učenje upravljanja egzoskeletom odvija se u klinici, gdje se uređaj prilagođava ličnim parametrima vlasnika:
- širina karlice;
- visina leđa;
- dužina i proporcija nogu.
Naravno, sve se odvija pod nadzorom ljekara, koji prije svakog treninga vrši potpunu kontrolu tijela. Zatim, pacijent ima pravo provoditi obuku i rehabilitaciju kod kuće, ali opet pod nadzorom. Robot snima telemetrijske podatke i prenosi ih u centar za nadzor.
Ako je kičmena moždina ozlijeđena relativno nedavno, postoji šansa da se izbjegne invaliditet. Ali ovaj „zlatni čas“ ne traje dugo. Što prije pacijent stane na noge i napravi prvi korak uz pomoć ExoAtlet-a, veće su mu šanse da obnovi motoričke funkcije i vrati se normalnom životu. Ali važno je zapamtiti da je proces rehabilitacije različit za svakoga i ovisi o vitalnim resursima povrijeđene osobe.
U slučaju potpunog gubitka motoričkih funkcija, ExoAtlet će postati djelomična zamjena za invalidska kolica. Treba imati na umu da dane nećete moći provoditi u odijelu, jer je to sredstvo za rehabilitaciju. Svakodnevni trening u odijelu zamijenit će tri fizioterapeuta odjednom, a iz temelja će promijeniti i kvalitetu života paraliziranih pacijenata. Egzoskelet će pomoći ljudima da počnu hodati. Hodanje će značajno poboljšati ventilaciju pluća, vratiti krvni pritisak u normalu, povećati pokretljivost zglobova, eliminisati infekcije mokraćnih puteva, vratiti ishranu unutrašnjih organa i mišića i poboljšati rad creva. Sve ovo je fiziološki efekat.
Emocionalni i psihološki aspekti u životu osobe sa invaliditetom nisu ništa manje važni. Kada su koristili ExoAtlet, paralizovane osobe su primijetile da im se poboljšalo raspoloženje i odnos prema svijetu oko sebe. Njihovi životi počeli su biti ispunjeni bojama, pozitivnim utiscima i emocijama. Dobivaju novu snagu. Sada su u stanju da komuniciraju na ravnopravnoj osnovi sa ljudima oko sebe. Vatra i interes za život pojavljuju se u očima pilota ExoAtleta. Kažu da iza njih nisu elektronika i baterija, već par tehnološki naprednih krila.
Japanski HAL
U Zemlji izlazećeg sunca ljudska biomehanika ne miruje. Naučnici u japanskoj eksperimentalnoj laboratoriji razvili su hibridni pomoćni ud. Danas ga na ostrvu koriste osobe sa invaliditetom. Razvoj i unapređenje ovog odijela odvijali su se na Univerzitetu Tsukubina više od 20 godina! Danas Japanci aktivno uvode HAL tehnologiju u medicinu. Cyberdyne (vlasnik prava na egzoskelet) iznajmio je više od tri stotine primjeraka. Još 2013. godine pronalazak je dobio sertifikat o bezbednosti u upotrebi. Ova činjenica utrla je put uređaju na svjetsko tržište i potvrdila njegovu pouzdanost.
Vlasnik modifikacije HAL-5 može podizati i premještati stvari i predmete koji premašuju petostruko maksimalno opterećenje u prirodnim uvjetima. Ovaj zaokret u svijetu tehnologije i robota uvelike pojednostavljuje rad spasilaca i likvidatora raznih posljedica. Ali ova modifikacija još nije implementirana.
Zaključak
Već smo vidjeli fantastičan razvoj u bioskopu. Vidjeli smo egzoskelet u igrama („Stalker“), ali nismo mogli ni zamisliti da će takve tehnologije uskoro postati dostupne prosječnom čovjeku. U 2017. godini provode se aktivna testiranja u oblasti kontrole odijela snagom misli. Od naših naučnika se sada traži da nauče operativni sistem da trenutno čita unose operatera. Problemi autonomije baterija postepeno se rješavaju, budući da rusko Ministarstvo odbrane planira da počne nabavku takvih uređaja početkom 2020. godine. Ostaje nam samo da čekamo naše bistre glave u Istraživačkom institutu za mehaniku Moskovskog državnog univerziteta.
Danas u Rusiji ne postoji tržište za slične proizvode. Tek treba da ga stvorimo. Ostaje otvoreno pitanje hoće li inženjeri i dizajneri svoju zamisao dovesti do savršenstva. Domaći ExoAtlet tim morat će riješiti ogroman broj složenih problema: sinhronizaciju očitavanja pulsa i odziva opreme, povećanje kapaciteta baterije, smanjenje njene težine i još mnogo toga. Ovaj trend uzima maha u svijetu i postaje sve popularniji. Konkurenti također rastu, provode ogroman broj testova. Stručnjaci su već procijenili evropsko tržište egzoskeleta na milijardu i po eura. Poželimo ruskim programerima puno sreće, kreativnog uspjeha i daljnjih otkrića i otkrića na njihovom teškom kreativnom putu!
Prototip egzoskeleta za rusku vojsku 6. oktobar 2017
Ne, dobro, jasno je da nas mogu prevariti tabletima i pametnim telefonima - neće to što pokažu predsjedniku. Mogu čak i da varaju sa .
Ali vojska se obično ne vara i radi ono što im je obećano. Ali hoće li to učiniti?
Na forumu Army 2017 predstavljen je prototip novog vojnog egzoskeleta pod nazivom „Branilac budućnosti“. Navodi se da će takav egzoskelet u budućnosti postati oprema za vojnike, omogućavajući im da poboljšaju fizičke parametre vojnika, njegovu izdržljivost i kvalitetu pucanja. Uz pomoć takvog egzoskeleta, vojno osoblje će biti pouzdano zaštićeno od metaka i gelera, osim toga, moći će nositi do 150 kg tereta
"Ratnik-3" uključuje egzoskelet od titanijuma koji će povećati fizičku snagu i izdržljivost, pancir, maskirnu uniformu koja se prilagođava vremenskim uslovima, blindiranu kacigu sa baterijskom lampom, displejom i uređajem za noćno osmatranje, kao i cipele. sa senzorima za eksploziv.
Podjela ove opreme na generacije je prilično proizvoljna. Umjesto da odražava određene vremenski ograničene prekretnice, on odražava opći proces usavršavanja i poboljšanja. S obzirom da je vek trajanja „Ratnika“ pet godina, u ovom intervalu treba očekivati ažuriranje, odnosno bliže 2020.
Šta će se dogoditi u "Ratniku-2" u bliskoj budućnosti?
Prvo, sistem prepoznavanja „prijatelja ili neprijatelja“ i za borbena vozila i za vojnike. To će vam omogućiti da izbjegnete prijateljsku vatru i, općenito, bolje shvatite šta se dešava na bojnom polju.
Drugo, možda će do tada biti pokrenuta proizvodnja kardiovizora najavljenih na forumu Army 2016. Ovaj uređaj vam omogućava da merite EKG očitanja, otkucaje srca, respiratorne pokrete i temperaturu u realnom vremenu. Na osnovu ovih podataka, komandant može imati predstavu o fizičkom i emocionalnom stanju svojih vojnika.
Treće, vrijeme aramidnih tkanina se bliži kraju i zamjenjuje ih praktičniji i izdržljiviji polietilen visoke molekularne težine.
Za samo pet godina u ruskom Ministarstvu odbrane mogla bi se pojaviti oprema "specijalne namjene". Radi se o egzoskelet- posebno dizajniran uređaj dizajniran za povećanje ljudske snage kroz vanjski okvir.
Kako je rekao Aleksandar Kuliš, šef razvoja i proizvodnje medicinske opreme Ujedinjene korporacije za izradu instrumenata, predsednik Udruženja organizacija odbrambene industrije - proizvođača medicinskih proizvoda i opreme, tokom konferencije „Ruska elektronika: zamena uvoza i izgledi za razvoj ”, egzoskeleti za Oružane snage će moći značajno povećati fizičke sposobnosti vojnog osoblja. Konkretno, biće im omogućeno da nose teret do 300 kilograma!
Kontrolisanje moći misli
« Takve tehnologije će nesumnjivo biti tražene“, naglasio je Aleksandar Kuliš. — U borbenim uslovima, vojnik obučen u takav egzoskelet moći će da se kreće i baca teške predmete i pravi nevjerovatne skokove. Ova oprema je budućnost».
U isto vreme egzoskelet bi trebalo da se kontroliše korišćenjem najnovije tehnologije - preko neuronskog interfejsa, odnosno zapravo snagom misli. Tako će okretanje i stiskanje ruku postati moguće nakon što osoba za sebe nacrta određene vizualne slike. Na primjer, bit će dovoljno zamisliti crveni kvadrat da se ruka stisne, a crni da se ruka otpusti. Impulsni signali će se prenijeti na egzoskeletnu strukturu.
Prema riječima predstavnika Ujedinjene korporacije za izradu instrumenata, ako se dobije narudžba od ruskog Ministarstva obrane, stvaranje i proizvodnja takvih sistema može se masovno proizvoditi. Stručnjaci procjenjuju vremenski okvir za pojavu neuronskog interfejsa za kontrolu egzoskeleta i proteza pomoću električnih potencijala mozga na pet godina.
Fikcija je postala stvarnost
Prvi egzoskelet na svijetu zajednički su razvili General Electric i vojska Sjedinjenih Država 1960-ih. Osoba opremljena takvim uređajem mogla je podići 110 kg sa silom dizanja od samo 4,5 kg. Istina, masa samog uređaja bila je 680 kg. Kao rezultat toga, projekt se smatrao neuspjelim, ali ne samo zbog svoje glomazne veličine i težine, već uglavnom zbog nedovoljno jasnog upravljanja.
Međutim, razvoj egzoskeleta se nastavio. Programeri su vidjeli prednosti takve opreme u pomaganju osobama s mišićno-koštanim poremećajima. Drugi pravac u razvoju ove tehnologije bila je vojska.
Razvoj egzoskeleta u početku je naišao na jedan veliki problem – nedostatak izvora energije koji bi omogućili da uređaj dugo radi autonomno. Tako je Raytheonov XOS egzoskelet, razvijen za američku vojsku, bio napajan redovnom električnom mrežom tokom demonstracije. Udove robotskog odijela pokretala je hidraulika pod visokim pritiskom, a operater je bio vezan za stacionarnu opremu ne samo kablovima, već i hidrauličnim crijevima.
Ipak, mogućnosti egzoskeleta (uglavnom potencijalne) dale su hranu za autore umjetničkih djela. U popularnim filmovima "Matrix", "Iron Man", "Vanzemaljci" junaci aktivno koriste takve uređaje. A u filmu “Edge of Tomorrow” vojnici koji se odupiru invaziji neprijateljskih vanzemaljaca bore se u egzoskeletima, dozvoljavajući im da padobranom skaču s velikih visina bez padobrana. Vojna svrha egzoskeleta je naglašena iu modernim kompjuterskim igrama.
Supermoći na hidrauličnim cilindrima
Prema izvještajima iz otvorene štampe, Radni uzorci egzoskeleta sada su stvoreni u SAD-u, Japanu i Rusiji. Japanski egzoskelet "HAL" koji je dizajnirao Yoshiyuki Sankai postao je prvi komercijalni uređaj na svijetu. Od 2004. godine može se kupiti na otvorenoj prodaji. Težina egzoskeleta je 23 kg (sa gornjim udovima) ili 15 kg sa donjim udovima.
HAL uređaj je napravljen prema bioničkoj shemi: slabe biostruje iz mišića na koži ruku i nogu osobe se prenose na električna pojačala, koja uključuju pogone i pokreću egzoskelet. Istina, mogućnosti uređaja su daleko od kinematografskih slika. Dakle, osoba obučena u takvo odijelo može podići težinu od samo 40 kilograma.
Razvoj ruskih uređaja tzv ExoAtlet provodi tim naučnika formiran na bazi Instituta za mehaniku Moskovskog državnog univerziteta po imenu M.V. Lomonosova i radi u ime ruskog Ministarstva za vanredne situacije. Odjelu za spašavanje bila je potrebna kućna jedinica za olakšavanje hitnih spasilačkih operacija - uređaj koji povećava mišićnu snagu osobe.
ExoAtlet je softverski i hardverski kompleks za umnožavanje ljudskog mišićno-koštanog sistema, čija je glavna namjena nošenje teških tereta.
« Naš egzoskelet replicira ljudski skelet do određenog stepena detalja.“, rekao je vođa projekta, profesor Aleksandar Formalsky. — Karike mehanizma su međusobno povezane šarkama. U statičkom položaju osoba se potpuno oslobađa od opterećenja, a da ne osjeća težinu koju drži.».
Postoje dvije vrste egzoskeleta - aktivni i pasivni. Aktivnom spravom upravlja hidraulični cilindar, koji savija i proteže ud u zglobu koljena. Zauzvrat, algoritam za kontrolu pasivnog egzoskeleta sastoji se od „zaključavanja“ i „otključavanja“ zglobova koljena lijeve i desne noge naizmjenično. Uređaj jednostavno preraspoređuje težinu osobe, dajući dodatne resurse nozi na koju je stavljen naglasak. Ovdje je glavna stvar naučiti kako kontrolirati silu inercije.
Zahvaljujući posebnom dizajnu egzoskeleta ovog modela, on nema pogone niti izvore napajanja, pa je vrijeme rada osobe obučene u takvo odijelo ograničeno samo njegovom osobnom izdržljivošću.
Egzoskeleti u vojnom stilu i još mnogo toga
ExoAtlet je težak 12 kg, dok osoba može podnijeti teret težine 70-100 kg. Prema riječima programera, izgledi za korištenje uređaja u interesu vojske leže u sposobnosti preuzimanja značajnog opterećenja. Dakle, vojnik opremljen takvim „odijelom“ može nositi više oružja ili municije.
Inače, u jednoj od modifikacija egzoskelet je već "vezan" za jurišni štit od 35 kg, koji je opremljen borcima specijalnih jedinica za provođenje zakona. Cijela masa štita ne počiva na rukama osobe, već na elementima egzoskeleta.
Mogućnosti egzoskeleta mogu biti korisne i kod nošenja dodatne municije, opreme ili teškog naoružanja (na primjer, automatski montirani bacač granata AGS-17 „Plamya“, čija težina prelazi 30 kg).
Model egzoskeleta, koji je razvio Institut za mehaniku Moskovskog državnog univerziteta, demonstriran je na VI međunarodnom salonu integrisane sigurnosti 2013. godine. Za svoju ideju autorski tim je nagrađen zlatnom medaljom u kategoriji „Najbolja inovativna rješenja“. Iste godine, na „Danu inovacija“ koji je organizovalo Ministarstvo odbrane Rusije, predstavljen je prvi radni uzorak uređaja koji je mogao da se koristi u vojsci.
Projekat ExoAtlet je 2014. godine uspješno prošao stručni savjet i dobio status učesnika u Fondaciji Skolkovo. Danas je, pod pokroviteljstvom glavnog robotičara Skolkova Alberta Efimova, razvijen egzoskelet nove generacije - „ExoAtlet Albert“.
Istina, ima više medicinske svrhe: uređaj na baterije postavlja i održava ritam kretanja osobe s invaliditetom. Postoji neka vrsta integracije čovjeka i robota, neka vrsta simbioze na nivou mehano-taktilne interakcije. Ovo pomaže osobama sa invaliditetom da se kreću i razviju izgubljene ili oštećene funkcije mišićno-koštanog sistema.
Prednosti egzoskeleta za osobe sa invaliditetom su neprocenjive, jer mnoge od njih mogu prvi put da izađu iz invalidskih kolica samo zahvaljujući ovakvim inovacijama.
Trenutno se uređaji s neuronskim sučeljem smatraju obećavajućim smjerom u razvoju egzoskeleta. Upravo o tome govori predstavnik Ujedinjene korporacije za izradu instrumenata Aleksandar Kuliš. Pogoni egzoskeleta mogu se kontrolisati signalima iz nervnih vlakana koji izlaze iz odgovarajućih intervertebralnih otvora. Oni će biti uklonjeni beskontaktnim senzorima sa pojačalima. Osim toga, pruža se i povratna informacija - kompjuter će prevesti signale iz egzoskeleta u bioformat moždanih impulsa.
Ministarstvo za vanredne situacije je 2007. godine kontaktiralo Istraživački institut za mehaniku Moskovskog državnog univerziteta. Spasilačkoj agenciji bila je potrebna ruska jedinica za olakšavanje spasilačkih operacija - egzoskelet. Poseban dizajn za ljudsko tijelo, koji vam omogućava da povećate sposobnosti tijela nekoliko puta. Zahvaljujući razvoju modernih tehnologija, ova ideja pisaca naučne fantastike o nadčovjeku sada je našla svoje pravo utjelovljenje. Ovo područje se posljednjih godina aktivno razvija na Zapadu, a ruski inženjeri su odlučili da ne ostanu po strani od ovih procesa.
Egzoskelet danas je vanjski sistem okvira dizajniran da poboljša mišićnu snagu osobe ili specijalnu silu podizanja android robota. Ova oznaka izvorno je preuzeta iz biologije, u kojoj je značila egzoskelet beskičmenjaka. U budućnosti bi ova tehnologija trebala eliminirati fizička ograničenja ljudi, kao i razne mehanizme.
Trenutno je glavno područje upotrebe egzoskeleta razvoj u interesu vojske. Glavni pravac rada na egzoskeletima je razvoj radnog prototipa koji bi mogao poboljšati fizičke sposobnosti vojnika. U budućnosti se slične funkcije mogu koristiti, na primjer, za duboko ronjenje ili letove u svemir, kao i u drugim prilično složenim situacijama. Drugi, ne manje uobičajen primjer upotrebe egzoskeleta je pomoć u rehabilitaciji pacijenata s oštećenjem mišićno-koštanog sustava. Primjer takvog uređaja je egzoskelet Honda Walking Assist Device. Vrijedi napomenuti da su ruski programeri također zainteresirani za ovaj smjer razvoja.
Pored Ministarstva za vanredne situacije, domaće programere podržalo je i Ministarstvo obrazovanja i nauke (dodjela sredstava u iznosu od 120 miliona rubalja). U 2013. godini u sklopu 6. međunarodnog integriranog salona sigurnosti predstavljen je prvi uzorak, težak 50 kg i sposoban da izdrži maksimalno opterećenje do 200 kg. U isto vrijeme, razvoj je dobio zlatnu medalju iz ruku samog Sergeja Šojgua i zadatak da "pročisti" uređaj. Ipak, prvi egzoskelet stvoren u Rusiji pokazao se previše glomazan, kao i sa nedopustivim zakašnjenjem reakcija.
Slično odijelu Iron Man iz popularnog naučno-fantastičnog filma, ruski razvoj „ExoAtlet“ je u stanju da obdari osobu skupom supermoći. I iako je nemoguće letjeti u takvom odijelu, programeri vjeruju da uz njegovu pomoć "možete pomicati planine". Prema riječima Pavela Komarova, istraživača na Institutu za mehaniku Moskovskog državnog univerziteta, uteg, koji je postavljen na strukturu snage na vrhu, prolazi kroz zglob u kuku i karlicu kroz nogu u tlo. U statičkom položaju, osoba je potpuno oslobođena opterećenja, ne osjeća se da se težina drži. Maksimalno opterećenje koje ovaj egzoskelet trenutno može izdržati je 200 kg. U isto vrijeme, držeći takvu težinu, malo je vjerovatno da će se osoba moći kretati. Međutim, uz pomoć ovog egzoskeleta osoba može nositi težinu od 70 ili čak 100 kg čak i na vrlo velikim udaljenostima.
Dopisnici LifeNewsa koji su posjetili laboratoriju sami su isprobali ExoAtlet. Uz ukupno opterećenje od 50 kg, osoba apsolutno ne osjeća njegovu težinu. Istovremeno, da bi u potpunosti iskoristila ovaj razvoj, osoba treba naučiti da se nosi sa silom inercije, a to se postiže stalnim treningom. Ovo odijelo je uglavnom kreirano za ruske spasioce, Ministarstvo za vanredne situacije bilo je jedan od inicijatora njegovog stvaranja. U isto vrijeme, ruski naučnici su se suočili s prilično teškim zadatkom stvaranja izdržljivog i istovremeno prilično laganog odijela.
Neophodno je da se zaposleni u Ministarstvu za vanredne situacije mogu lako penjati stepenicama u području nesreća ili katastrofa izazvanih čovjekom, a da pritom troše manje kisika, objašnjava jedan od aspekata korištenja ExoAtleta Elena Pismennaya, koja je na poziciji višeg istraživača. na Institutu za mehaniku Moskovskog državnog univerziteta. Kreatori ruskog egzoskeleta vjeruju da su mogućnosti korištenja ovog mehanizma gotovo neograničene.
Trenutno, razvojni tim nastavlja da radi na poboljšanju svog projekta, finaliziranju modela u suradnji s budućim korisnicima i relevantnim odjelima. Međutim, sve su to zatvorena dešavanja, dok zaposleni u istraživačkom institutu imaju želju da nešto puste na tržište. Stoga bi se u bliskoj budućnosti mogao pojaviti novi egzoskelet u medicinskoj verziji.
Gotovo istovremeno, određeni broj članova tima došao je na ideju koja je nadilazila istraživanje i razvoj - da komercijaliziraju svoj proizvod. Od svih mogućih opcija za prilagođavanje egzoskeleta za njegovo moguće uvođenje na široko tržište, smatrali su da je medicinska oblast - rehabilitacija pacijenata - najprobojnija i najprofitabilnija. Ekaterina Bereziy, koja je bila na čelu projekta koji se odvojio od glavnog tima još 2011. godine, napominje da programeri nisu željeli da se zaustave na nivou crtanja i odustanu od cijele stvari. Posebno je stvorena komercijalna struktura, nazvana „ExoAtlet“, uz učešće stručnjaka Moskovskog državnog univerziteta i pod vladinim ugovorom Ministarstva industrije i trgovine. Ministarstvo industrije i trgovine izdvojilo je 40 miliona rubalja za razvoj egzoskeleta, a tim koji je otišao da posluje ne gubi kontakt sa kolegama koji rade na narudžbini odbrane.
U oblasti medicine, posebno u oblasti rehabilitacije pacijenata, egzoskeleti su u mogućnosti da pruže veliki broj mogućnosti onim osobama koje se trenutno kreću u invalidskim kolicima. Istovremeno, mogu riješiti nekoliko različitih funkcija odjednom: proizvod - zamjena za invalidska kolica, simulator za osobe sa oboljenjima mišićno-koštanog sistema kojima je potrebna rehabilitacija, kao i proizvod za emocionalnu i socijalnu rehabilitaciju - od osoba sa ograničenim fizičkim mogućnostima dobija priliku da se samostalno kreće. Oslobađa se potrebe da se stalno ugleda na ljude oko sebe.
Trenutno, ciljevi ruskog projekta „ExoAtlet“ su razvoj prvog egzoskeleta u našoj zemlji. Osnova ovog projekta su inovativni razvoji koje su napravili zaposleni u Istraživačkom institutu za mehaniku Moskovskog državnog univerziteta i usmjereni na proširenje fizičkih sposobnosti ljudi. Trenutno se projekt razvija u dva smjera: modifikacija hitnog spašavanja i medicinski egzoskelet.
Izmjena egzoskeleta za hitne slučajeve dizajnirana je za rješavanje problema koji uključuju nošenje prilično teških tereta na velike udaljenosti, može se koristiti i tokom antiterorističkih operacija i čišćenja mina. Otklanjanje posljedica izazvanih katastrofama i elementarnim nepogodama, raščišćavanje nastalog ruševina, izvođenje gašenja požara u uslovima ograničenih zaliha vazduha u aparatima za disanje vatrogasaca. Medicinska verzija, nazvana ExoAtlet Med, razvija se za pomoć osobama s invaliditetom. Može se koristiti i za medicinsku i socijalnu rehabilitaciju pacijenata koji pate od mišićno-koštanih poremećaja. Ovaj egzoskelet je idealan za potrebe terapije i rehabilitacije specijalizovane populacije rehabilitacionih centara i bolnica.
Istina, ruska kompanija ExoAtlet kasni nekoliko godina u tom pravcu, spremajući se da predstavi svoj medicinski razvoj tek 2017. godine. Međutim, najuspješnije medicinske verzije egzoskeleta već su stigle do krajnjeg potrošača: od lidera u konstrukciji medicinskih skeleta, američke kompanije Ekso Bionics do izraelskog Re Walka. Istovremeno, američki prototip je sličan ruskom razvoju, a i sama kompanija je izabrala sličan razvojni put, svojevremeno se odvojivši od vojnih razvoja. Ekso Bionics je nedavno uspio privući oko 20 miliona dolara investicija u svoj projekat.
Trenutno ruska kompanija ExoAtlet zapošljava 20 ljudi - dizajnera, inženjera, matematičara, programera, stručnjaka iz oblasti teorije upravljanja i neuronskih interfejsa, marketinških stručnjaka i menadžera. U kompaniji su svesni da se ovaj projekat može uvrstiti na listu sredstava za rehabilitaciju samo uz podršku države. Programeri ExoAtlet Med očekuju da će njihov proizvod biti uvršten u službeni registar tehničkih sredstava rehabilitacije (danas uključuje invalidska kolica i štake, koje osobe sa invaliditetom po posebnim programima mogu dobiti besplatno ili uz značajan popust).
Istovremeno, kompanija se takođe nada da će dobiti vladine narudžbe. Ukupno je država potrošila 160 miliona rubalja na razvoj radnog modela ruskog egzoskeleta u periodu 2011-2014. Prema riječima predstavnika kompanije ExoAtlet, novi prototip će biti gotov prije kraja 2014. godine. I već 2015. godine, doktori, partneri projekta, moći će da izvrše pretklinička ispitivanja novog proizvoda, a programeri će početi da ga usavršavaju na osnovu preporuka lekara. Za sljedeću fazu rada na projektu, za koju se očekuje da će trajati najmanje godinu dana, programerima je potrebno još oko 137 miliona rubalja. Odlučeno je da se za potreban iznos obrati ruskim zvaničnicima.
Dok proizvod ne bude spreman za masovnu proizvodnju, nema smisla polagati nade u privatne rizične fondove – rizici su preveliki. Stoga se planira privlačenje privatnih investitora u projekat tek u drugoj fazi rada. Ruski egzoskelet bi trebao krenuti u serijsku proizvodnju 2016-2017. Kada radni prototip bude gotov, biće potpuno jasno šta je krajnji proizvod kompanije, kako se može implementirati i kakve su perspektive da novi proizvod bude uvršten u registar tehničkih sredstava za rehabilitaciju invalida. U ovom trenutku proizvod će konačno postati komercijalni i za njega se mogu tražiti privatni investitori. Programeri takođe očekuju da će pronaći partnera koji će biti spreman da za njih izgradi fabriku za tržište otvaranja, navodi Ekaterina Bereziy sledeće korake.
Zapravo, u ovom trenutku jednostavno ne postoji tržište za takve proizvode u Rusiji; Ostaje otvoreno i pitanje hoće li ruski dizajneri uspjeti ostvariti svoju zamisao. Tim ExoAtlete morat će riješiti mnoga pitanja koja su u srodnim oblastima - sinkronizirati očitavanje impulsa i reakcije mašine, riješiti pitanje povećanja napunjenosti baterije, nastaviti sa smanjenjem zapremine i težine svog proizvoda, te riješiti problem problem kako korisniku osloboditi ruke. Istovremeno, ovaj pravac jača u svijetu. Prema procjenama stručnjaka, samo evropsko tržište egzoskeleta već je procijenjeno na 1,5 milijardi eura. Tehnologije koje su se danas pojavile mogle bi konačno dovesti do pravog iskora na polju izgradnje egzoskeleta, a Rusija bi mogla imati priliku da održi korak sa svojim direktnim konkurentima u ovoj utrci.
Izvori informacija:
http://expert.ru/expert/2014/23/primerka-vneshnego-skeleta
http://www.exoatlet.ru
http://lifenews.ru/news/126090
http://robonovosti.ru/texnologii/1191-ekzoskelet.htm
Borbena oprema budućnosti značajno će se razlikovati čak i od postojećih kompleksa individualne borbene opreme. Komplet opreme “Ratnik” koji je uspješno potvrdio sva implementirana tehnološka rješenja u Siriji, . Borbena odbrana Generacije borbene opreme su veoma relativne. Stručnjaci kažu da su konvencije kao što su oznake važne za razumijevanje razlika između borbenih kompleta, ali glavna stvar za vojnika u tom pogledu uvijek će ostati uspješno izvršenje dodijeljenog zadatka i očuvanje vlastitog života i zdravlja. Samo na prvi pogled, „Ratnik“, koji je stupio u eksperimentalnu vojnu službu, može se okarakterisati opštim pojmom „oprema“. Po svojoj strukturi i broju elemenata, radi se o kompleksu zaštite, opreme i uređaja za komunikaciju i označavanje cilja istovremeno.
U kompletu “Ratnik” nalazi se pet ključnih elemenata: sistem uništavanja - oružje i municija, sistem zaštite - oklop i pancir, sistem za održavanje života - specijalna oprema, uniforma od specijalnih materijala koji se teško mogu oštetiti, kao i sistem za komunikaciju, kontrolu i označavanje ciljeva u slučaju KBE "Ratnik" posebno je vredno spomenuti, jer zahvaljujući njima vojnik ili oficir iz bilo koje jedinice može bezbedno da izvršava postavljene zadatke. moguće. Modularnost sistema osigurava glavnu stvar - svestranost primjene. Izmjenjivi elementi keramičke oklopne zaštite mogu se preurediti u različite komplete opreme Za svaku vrstu vojne snage osmišljen je, dizajniran i kreiran vlastiti set borbene opreme uzimajući u obzir sve karakteristike. Tako su motorizovane i pješadijske jedinice dobile svoj „Ratnik“, a specijalci svoje. Zaštita od sitnih fragmenata koji lete brzinom od 500 m/s osmišljena je i za ostala vojna lica koja nose Ratnik: i tankeri i izviđači imaju isti nivo zaštite. Posebno su zaštićeni samo kompleti za sapere, ali objašnjenje za ovo rješenje je prilično jednostavno: zadaci ovih stručnjaka zahtijevaju ne samo posebne vještine, već i posebnu opremu.
Iako su ispitivanja Ratnika CBE obavljena u skladu sa svim pravilima i zakonima vojne nauke, mnogi specijalisti su odavno zainteresovani za stvarnu efikasnost zaštitne opreme. Dugo očekivane podatke objavit će generalni direktor TsNIItochmash Dmitrij Semizorov na konferenciji za novinare foruma Armija-2017. Prema riječima Semizorova, čak i pri ulasku u ogrebotine, nije zabilježen niti jedan prodor oklopnih elemenata. Suština je da će specijalisti koji su nosili Ratnik u Siriji mirno završiti svoje borbene zadatke i vratiti se kući. Važno je shvatiti da zaštita od puščanih metaka i gelera ne dolazi s malo krvi. U slučaju većine domaćih i stranih pancira, nošenje SIBZ-a (ličnog pancira) bilo je praćeno višekilogramskim opterećenjem na ljudsko tijelo. Neki od ovih pancira, koji obezbjeđuju sigurnost samo u trećoj klasi zaštite, težili su deset, pa čak i 15 kg. Pancir prsluk 6b45 iz Ratnik KBE, bez dodatnih oklopnih panela, štiti operatera u klasi 5A i težak je samo osam kilograma. Ako želite da oklop učinite snažnijim, operater će moći koristiti isti modularni dizajn i oklopne ploče iz zaštićenijeg oklopa, na primjer B643 sa klasom zaštite 6A. Kontrolor vazdušnih udara Odvojeno, vojni obavještajci su istakli sistem komunikacije i kontrole Strelets, koji je dio KBE Ratnik. Nije slučajno da su ih prve primile kopnene snage i jedinice specijalnih snaga. Glavna karakteristika elektronike i opreme za nadzor i određivanje ciljeva KRUS „Strelets“ je mogućnost brzog prenosa koordinata od posmatrača do jurišnog aviona. Ruski stručnjaci su sa velikim uspjehom izvršili otklanjanje grešaka u procesu „markiraj i uništi“ u Siriji. Mogućnost slanja podataka sa slikama područja uvelike su pružili višenamjenski uređaji PDU-4, koji su, u suštini, svojevrsni vojni višenamenski alat, koji kombinira dvogled, laserski daljinomjer i prijenosnu kameru.
Visoka kvaliteta prenesenih podataka omogućava vam da učinite glavnu stvar - smanjite vrijeme za prijem/prenos i potvrđivanje cilja, a samim tim i ubrzate njegovo uništenje. Kontrolori aviona sa ovakvim uređajima, prema riječima oficira upoznatih sa sistemom, mogu samo da gledaju kako počinje napad na označene objekte, a zatim, nakon nekog vremena, pošalju fotografsku potvrdu o pogocima u štab. Komandni tableti, sa kojih oficiri mogu da kontrolišu jedinicu, takođe su zaštićeni od skoro svih nevolja koje se mogu desiti u borbenim uslovima. Elektronski računari su zaštićeni prema IP68 standardu. Prva cifra u ovom indeksu znači da je uređaj otporan na prašinu i prljavštinu, druga - da čak i na dubini do jednog metra može ispravno raditi. Međutim, službenici jedinica koje su koristile elektronske tablete ne samo za označavanje elektronskih karata, tvrde da je elektronski uređaj mnogo otporniji na vanjske utjecaje nego što se uobičajeno vjeruje “Ako govorimo o radu u uvjetima koji su daleko od ugodnih, onda jeste Vrijedi reći da uređaji mogu izdržati ne samo jake padavine i niske temperature, već i ispravno raditi u uvjetima jake vrućine. „Reč „ozbiljno“ znači temperaturu od +40 stepeni u hladu“, rekli su policajci.
Zasebno, službenici specijalnih jedinica primjećuju i sistem identifikacije „prijatelj ili neprijatelj“, koji alarmira operatera i privlači pažnju alarmom kad god se neidentifikovani objekat pojavi u određenom sektoru. "Ratnik" budućnosti Uprkos uspjehu borbene upotrebe Ratnik CBE, postoje značajni izgledi za rast u okviru specijalizovanog istraživanja i razvoja. Šef TsNIITochmash Dmitrij Semizorov je na forumu Armija-2017 rekao da je u toku rad na oblikovanju izgleda opreme budućnosti Ratnik-3 CBE. Unatoč činjenici da stručnjaci TsNIITochmash planiraju završiti proučavanje ovog pitanja do kraja 2017. godine, stručnjaci već govore o nekim nadolazećim promjenama. Radovi u okviru razvojnih radova Ratnika-3, prema mišljenju stručnjaka, neminovno će se odvijati sa akcentom na smanjenju elementarne baze sve nosive elektronike, uz mogućnost maksimiziranja njene efikasnosti. Oklopna kaciga koju su programeri demonstrirali na forumu Army 2017 zaslužuje posebnu pažnju po ovom pitanju, naravno, ovo je samo koncept, ali je već sada jasno da će većina uređaja za nišanjenje i navigaciju preći iz kategorije nosive elektronike u one integrirane. . Sudeći po uzorku predstavljenom na forumu Army-2017, transportni sistemi kompleta već su prošli značajnu reviziju. Vjerovatno za nošenje teškog naoružanja poput protutenkovskih raketnih sistema ili drugih uređaja i tereta. Egzoskelet će, prema nekim procjenama, utrostručiti težinu nosive opreme.
Programer ne govori ništa o klasama zaštite oklopnih ploča, ali direktor TsNIItochmash-a Dmitrij Semizorov već je otkrio neke detalje u vezi s novom oklopnom kacigom. Prema rečima Semizorova, kaciga će imati integrisan sistem za nišanjenje, kontrolu i komunikaciju. Osim toga, moći će prepoznati objekte na bojnom polju u sistemu „prijatelj ili neprijatelj“. Kaciga će moći da proceni fizičko stanje borca, kao i da obavlja funkcije gas maske i da ga zaštiti od hemijskih i bakterioloških napada. Odijelo će zauzvrat pružiti zaštitu za cijelu površinu tijela vojnika. Uključiće elemente sistema za pružanje medicinske nege rana, procenu fiziološkog stanja, kao i modularno balističko pojačanje u oblastima projekcije vitalnih organa. Odijelo, koje će se koristiti tokom jurišnih operacija, dobiće svestrani oklop, dodao je Semizorov.
Za 10-15 godina, kada projektantsko-razvojni rad Ratnika-3 glatko pređe sa skica na prototipove, a zatim i na proizvodnju proizvoda, postaće jasno koliko će se izgled ruskog vojnika budućnosti promijeniti. Vjerovatno će se do tada sva sredstva komunikacije, navigacije i prijenosa podataka pretvoriti u jedan uređaj, a kružni oklop samog odijela omogućit će borcima da djeluju što je moguće efikasnije.