Un exosquelette est un cadre externe qui permet à une personne d'effectuer des actions vraiment fantastiques: soulever des poids, voler, courir à grande vitesse, faire des sauts géants, etc. Et si vous pensez que seuls les personnages principaux de "Iron Man" ou "Avatar" ont de tels appareils, alors vous vous trompez profondément. Ils sont à la disposition de l'humanité depuis les années 60. le siècle dernier; de plus, vous pouvez apprendre à assembler un exosquelette de vos propres mains ! Cependant, tout d'abord.
Exosquelette: Introduction
Aujourd'hui, vous pouvez facilement vous acheter un exosquelette - des produits similaires sont fabriqués par Ekso Bionics et Hybrid Assistive Limb (Japon), Indego (USA), ReWalk (Israël). Mais seulement si vous disposez de 75 à 120 000 euros supplémentaires. En Russie, seuls des exosquelettes médicaux sont produits jusqu'à présent. Ils sont conçus et fabriqués par Exoathlet.
Le premier exosquelette a été fabriqué par des scientifiques des sociétés General Electric et United States Military dans les années soixante du siècle dernier. Il s'appelait Hardiman et pouvait soulever librement une charge de 110 kg dans les airs. La personne qui a mis cet appareil dans le processus a subi une charge, caren soulevant 4,5 kg ! Seulement maintenant, Hardiman lui-même pesait tous les 680 kg. C'est pourquoi il n'était pas très demandé.
Tous les exosquelettes sont divisés en trois types:
- entièrement robotique;
- pour les mains;
- pour les jambes.
Les combinaisons de robots modernes pèsent de 5 à 30 kg et plus. Ils sont à la fois actifs et passifs (fonctionnant uniquement sur commande de l'opérateur). Selon leur objectif, les exosquelettes sont divisés en militaires, médicaux, industriels et spatiaux. Considérez le plus merveilleux d'entre eux.
Les exosquelettes les plus impressionnants de notre époque
Assembler de tels exosquelettes de vos propres mains à la maison dans un proche avenir, bien sûr, ne fonctionnera pas, mais cela vaut la peine d'apprendre à les connaître:
- DM (Machine à rêves). Il s'agit d'un exosquelette hydraulique entièrement automatique qui est contrôlé par la voix de son opérateur. L'appareil pèse 21 kg et est capable de supporter une personne pesant jusqu'à un centième. Jusqu'à présent, il est utilisé pour la rééducation des patients qui ne peuvent pas marcher en raison de maladies du système nerveux central ou d'autres maladies neuromusculaires. Coût approximatif - 7 millions de roubles.
- Ekso GT. La mission de cet exosquelette est la même que la précédente - il aide les personnes atteintes de pathologies des fonctions motrices des jambes. Les caractéristiques sont similaires à la précédente, le prix est de 7,5 millions de roubles.
- ReWalk. Il est conçu pour redonner du mouvement aux personnes atteintes de paralysie des membres inférieurs. L'appareil pèse 25 kg et est capable de fonctionner sans recharge pendant 3 heures. L'exosquelette est disponible en Europe et aux USA pour l'équivalent de 3,5 millionsroubles.
- REX. Aujourd'hui, cet appareil peut être acheté en Russie pour 9 millions de roubles. L'exosquelette donne aux personnes atteintes de paralysie des jambes non seulement la marche indépendante, mais aussi la capacité de se tenir debout/s'asseoir, de se retourner, de faire du moonwalk, de descendre des escaliers, etc. REX est contrôlé par joystick et peut fonctionner toute la journée sans recharge.
- HAL (membre d'assistance hybride). Il existe deux versions - pour les bras et pour les bras / jambes / torse. Cette invention permet à l'opérateur de soulever un poids 5 fois plus lourd que la limite pour une personne. Il est également utilisé pour la rééducation des personnes paralysées. Cet exosquelette ne pèse que 12 kg et sa charge suffit pour 1,0 à 1,5 heure.
Comment fabriquer un exosquelette de vos propres mains: James Hacksmith Hobson
La première et jusqu'à présent la seule personne qui a réussi à construire un exosquelette dans des conditions non-laboratoire est l'ingénieur canadien James Hobson. L'inventeur a assemblé un appareil qui lui permet de soulever librement des parpaings de 78 kilogrammes dans les airs. Son exosquelette fonctionne sur des cylindres pneumatiques, qui sont alimentés en énergie par le compresseur, et l'appareil est contrôlé à l'aide d'une télécommande.
Canadien ne garde pas son invention secrète. Vous pouvez découvrir comment assembler un exosquelette de vos propres mains en suivant son exemple sur le site de l'ingénieur et sur sa chaîne YouTube. Cependant, veuillez noter que le poids soulevé par un tel exosquelette repose uniquement sur la colonne vertébrale de l'opérateur.
Exosquelette DIY:exemple de diagramme
Il n'y a pas d'instructions détaillées qui vous permettent d'assembler facilement un exosquelette à la maison. Cependant, il est clair qu'il faudra:
- frame, caractérisé par la force et la mobilité;
- pistons hydrauliques;
- chambres de pression;
- pompes à vide;
- alimentation;
- tubes durables pouvant résister à des pressions élevées;
- ordinateur de contrôle;
- capteurs;
- logiciel qui vous permet d'envoyer et de convertir les informations des capteurs pour le fonctionnement souhaité des vannes.
Comment cette composition fonctionnera-t-elle:
- Une pompe doit augmenter la pression dans le système, l'autre doit la diminuer.
- Le fonctionnement des vannes dépend de la pression dans les chambres de pression, dont l'augmentation/la diminution contrôlera le système.
- Position des capteurs (contre le mouvement des membres): six - bras, quatre - dos, trois - jambes, deux pieds (plus de 30 au total).
- Le logiciel doit empêcher la pression sur les capteurs.
- Les signaux des capteurs doivent être divisés en conditionnel (les informations qu'ils contiennent sont utiles si le capteur inconditionnel ne "parle" pas de la pression qu'il subit) et inconditionnel. La conditionnalité/inconditionnalité de ces éléments peut être déterminée, par exemple, par un accéléromètre.
- Mains d'exosquelette - à trois doigts, séparées du poignet de l'opérateur - pour prévenir les blessures et donner une force supplémentaire.
- La source d'alimentation est sélectionnée après l'assemblage et les essais d'essai de l'exosquelette.
Les robots, jusqu'à présentseulement dans le domaine de la réadaptation, commencent déjà à entrer dans nos vies. Il existe des inventeurs capables de construire un tel dispositif en dehors du laboratoire. Il est fort possible que dans un avenir proche, tout étudiant puisse assembler l'exosquelette Stalker de ses propres mains. Il est déjà possible de prédire que de tels systèmes sont l'avenir.
