Куда бредут экзоскелеты
История технологии в массовой культуре
Основное назначение механического каркаса – позволить человеку невозможное: поднимать неподъемные тяжести, переносить их на расстояния и даже прыгать выше головы. Поможет он и людям с ограниченными возможностями. Экзоскелеты востребованы в медицине, логистике, строительстве, в научных и промышленных работах, не говоря уже о космической и военной сфере.
История технологии в массовой культуре
Первые упоминания технологии относятся к 1937 году. А в беллетристике пальма первенства принадлежит Роберту Хайнлайну (Robert Anson Heinlein), раскрывшему тему боевого скафандра в романе «Звездный десант» (1959 г.). Трудно сказать, каким образом пересеклись творчество знаменитого фантаста и симбиоз усилий Министерства обороны США и General Electric, но в 1960-е годы на свет появился робокостюм Hardiman. Он позволял оператору поднимать огромный груз, но сам весил 680 кг, а потому про него быстро забыли.
Однако эстафету успели подхватить авторы комиксов («Железный человек»). Не упустили момент и кинематографисты: вспомните ленты «Чужие», тот же «Железный человек» (по упомянутому комиксу), «Аватар», «Район № 9», «Элизиум», «Грань будущего» и многие другие.
«Грань будущего»
И конечно же, не забыли о чудесном одеянии творцы компьютерных игр. К примеру, ранцевые каркасы из “Halo”, костюм протагониста в “Crysis”. В том или ином виде технология экзоскелетов упоминается в двух десятках видеоигр.
В 1970-х югославу Миомиру Вукобратовичу удалось создать шагающий каркас для пациентов с параличом нижних конечностей. Его наработки по сей день используются в России (модель «ЭкзоАтлет») и других странах. Так, Human Universal Load Carrier, создаваемый Lockheed Martin в сотрудничестве с Berkeley Bionics, поможет солдату без особого напряга переносить до 140 кг груза. Продемонстрированные образцы работают в автономном режиме до 72 часов и, по всей видимости, первыми поступят на вооружение армии США.
HULC поможет солдату переносить до 140 кг груза
Еще один прототип боевого экзоскелета предложила Raytheon: ее XOS 2 при весе 80 кг обладает превосходными характеристиками координации и подвижности. Одетый в него солдат сможет поднять 90 кг, сохраняя достаточную динамику (обычно экзоскелеты весьма медлительны). Все это и правда впечатляет, если бы не одно но: XOS 2 функционирует только от розетки и не предполагает автономности.
У XOS 2 превосходные характеристики координации и подвижности
Berkeley Bionics работает над EXOHIKER, который при весе 10 кг поможет перенести до 50 кг груза и за счет встроенных солнечных батарей очень долго не требует подзарядки. Изначально модель разрабатывалась для путешественников: очевидно, именно этим обусловлено наличие модификации под названием EXOCLIMBER, которая позволяет прыгать и взбираться по ступенькам. Полученные наработки нашли применение в проекте экзоскелета Ekso: с его помощью парализованные люди могут не только стоять, но и ходить со скоростью 3 км/ч на протяжении шести часов (без подзарядки).
Подарить утраченную подвижность призван и ReWalk Rehabilitation. Этот «умный» протез весит 23,3 кг и работает под управлением Windows, позволяя хозяину сидеть, стоять и ходить. Костюм получил одобрение федеральных служб США и, скорее всего, будет рекомендован для коммерческого применения.
«Умный» протез позволяет хозяину сидеть, стоять и ходить
А вот серия HAL от японской Cyberdyne уже вовсю эксплуатируется: в программе испытаний принимают участие более 130 медицинских институтов. HAL-3 ориентирован на восстановление подвижности нижних конечностей, а HAL-5 делает то же самое еще и для рук и торса. В ближайшее время устройства начнут применять в Германии благодаря успешному прохождению сертификации. Ожидается, что их оценят в спасательных службах и строительстве.
Впрочем, рабочим предлагают и упрощенные варианты вроде семикилограммового Panasonic AWN-02 для погрузочно-разгрузочных работ. Его задача – не допустить травматического воздействия на позвоночник за счет равномерного распределения нагрузки: два привода и трубчато-ременной каркас увеличивают эффективность труда в несколько раз.
Panasonic AWN-02 предназначен для погрузочно-разгрузочных работ
Выводы
Экзоскелет, пожалуй, один из немногих персонажей фантастических романов, кому удалось получить путевку в жизнь. Правда, пока что мы с вами можем наблюдать в действии только прототипы, но они уже рабочие и в ближайшие годы встанут на вооружение ВС, спецслужб и медиков. Да, цена даже на самые простые модели высока (десятки тысяч долларов), но ведь, повторяю, это же опытные образцы. А неспешность внедрения обусловлена отсутствием как прочных и одновременно легких материалов, так и подходящих источников питания.
Опубликовано 23.07.2015