Железный человек будущего: на что способны российские солдаты в экзоскелете?



Главная » Войны

Железный человек будущего: на что способны российские солдаты в экзоскелете?
Добавил: Serzov | Дата: 08.05.2015 | 4939
Уже через пять лет в Министерстве обороны России может появиться снаряжение «особого назначения». Речь идет об экзоскелете - устройстве специальной конструкции, предназначенном для увеличения силы человека за счет внешнего каркаса. Как сообщил в ходе конференции «Российская электроника: импортозамещение и перспективы развития» руководитель направления разработки и производства медицинского оборудования Объединенной приборостроительной корпорации, глава Ассоциации организаций ОПК - производителей медицинских изделий и оборудования Александр Кулиш, экзоскелеты для Вооруженных Сил смогут в разы увеличить физические возможности военнослужащих. В частности, для них будет возможным перенос груза весом до 300 килограммов!

Управление силой мысли

«Такие технологии без сомнения будут востребованы, - подчеркнул Александр Кулиш. - В боевых условиях солдат, облаченный в такой экзоскелет, сможет перемещать и бросать тяжелые предметы, совершать невероятные прыжки. За этим оборудованием - будущее».

При этом управление экзоскелетом предполагается осуществлять по новейшей технологии - за счет нейроинтерфейса, то есть фактически силой мысли. Так, повороты и сжатия рук станут возможными после того, как человек нарисует себе определенные зрительные образы. Например, достаточно будет представить квадрат красного цвета, чтобы рука сжалась, черного - разжалась. Импульсные сигналы будут передаваться на конструкцию экзоскелета.

По словам представителя Объединенной приборостроительной корпорации, в случае поступления заказа от Минобороны России создание и производство таких систем может быть налажено серийно. Сроки появления нейроинтерфейса для управления экзоскелетами и протезами посредством электрических потенциалов головного мозга эксперты оценивают в пять лет.

Фантастика стала реальностью

Первый в мире экзоскелет был разработан совместно компаниями General Electric и United States military в 1960-х годах. Человек, оснащенный таким устройством, мог поднимать 110 кг при усилии, применяемом для подъема всего лишь 4,5 кг. Правда, масса самого устройства составляла 680 кг. В итоге проект признали неудачным, но не только из-за громоздких размеров и веса, а главным образом по причине недостаточно четкого управления.

Тем не менее, разработки экзоскелетов были продолжены. Пользу такого оборудования разработчики увидели и в помощи людям с нарушениями опорно-двигательного аппарата. Еще одним направлением развития этой техники стало военное.

Разработка экзоскелетов изначально уперлась в одну большую проблему - отсутствие источников энергии, позволяющих устройству работать автономно в течение длительного времени. Так, экзоскелет XOS компании Raytheon, разработанный по заказу армии США, в ходе демонстрации был запитан на обычную электрическую сеть. Конечности этого костюма-робота приводились в действие при помощи гидравлики высокого давления, а оператор был привязан к стационарному оборудованию не только кабелями, но и гидравлическими шлангами.

Тем не менее, возможности экзоскелетов (по большей части потенциальные) дали пищу для авторов художественных произведений жанра фантастики. В популярных кинофильмах «Матрица», «Железный человек», «Чужие» герои активно используют подобные устройства. А в картине «Грань будущего» солдаты, противостоящие нашествию враждебных инопланетян, ведут боевые действия в экзоскелетах, позволяющих им десантироваться с большой высоты без парашютов. На военном предназначении экзоскелетов сделан акцент и в современных компьютерных играх.

Сверхспособности на гидроцилиндрах

По сообщениям из открытой печати, действующие образцы экзоскелетов созданы в настоящее время в США, Японии, России. Японский экзоскелет «HAL» конструктора Есиюки Санкаи стал первым в мире коммерческим устройством. С 2004 года его можно приобрести в открытой продаже. Вес экзоскелета составляет 23 кг (с верхними конечностями) или 15 кг с нижними. Устройство выполнено по бионической схеме: слабые биотоки мышц на коже рук и ног человека передаются на электроусилители, которые включают приводы и двигают экзоскелет. Правда, возможности устройства далеки от киношных образов. Так, человек, облаченный в такой костюм, может поднимать вес всего лишь в 40 килограммов.

Разработкой российских устройств под названием ЭкзоАтлет (ExoAtlet) занимается команда ученых, сформированная на базе Института механики при МГУ имени М.В. Ломоносова и работающая по заказу МЧС России. Спасательному ведомству был нужен отечественный агрегат для облегчения проведения аварийно-спасательных работ - устройство, увеличивающее мускульную силу человека.

ExoAtlet - это программно-аппаратный комплекс дублирования опорно-двигательного аппарата человека, основное предназначение которого - переноска больших тяжестей.

«Наш экзоскелет с некоторой степенью детализации повторяет человеческий скелет, - рассказал руководитель проекта профессор Александр Формальский. - Звенья механизма соединяются одно с другим шарнирами. В статическом положении человек полностью освобождается от нагрузки, не чувствуя удерживаемого им веса».

Есть два вида экзоскелета - активный и пассивный. Активное устройство управляется при помощи гидроцилиндра, сгибающего и разгибающего конечность в коленном суставе. В свою очередь алгоритм управления пассивным экзоскелетом состоит в «запирании» и «отпирании» коленных суставов левой и правой ноги поочередно. Устройство просто перераспределяет вес человека, давая дополнительные ресурсы ноге, на который делается упор. Главное здесь - научиться управлять силой инерции. Благодаря особой конструкции экзоскелета этой модели, у него отсутствуют какие-либо приводы и источники питания, поэтому время работы человека, облаченного в такой костюм, ограничивается только его личной выносливостью.

Экзоскелеты в стиле «милитари» и не только

Вес ExoAtlet составляет 12 кг, при этом человек может справляться с грузом массой 70-100 кг. Как заявляют разработчики, именно в возможностях принимать значительную нагрузку кроются перспективы использования устройства в интересах военных. Так, военнослужащий, экипированный в такой «костюм», может переносить больше вооружения или боеприпасов. Кстати, в одной из модификаций экзоскелет уже «привязан» к штурмовому щиту весом 35 кг, которым оснащены бойцы специальных подразделений правоохранительных органов. Вся масса щита ложится не на руки человека, а на элементы экзоскелета.

Возможности экзоскелета могут пригодиться и при переноске дополнительного боезапаса, снаряжения или тяжелого оружия (например, автоматического станкового гранатомета АГС-17 «Пламя», чей вес превышает 30 килограммов).

Модель экзоскелета, разработанная Институтом механики МГУ, была продемонстрирована на VI Международном салоне комплексной безопасности в 2013 году. За свою идею коллектив автором был отмечен золотой медалью в номинации «Лучшие инновационные решения». В том же году на «Дне инноваций», проводимом Минобороны России, был представлен и первый действующий образец устройства, который может быть применен в армии. В 2014 проект «ЭкзоАтлет» успешно прошел экспертный совет и получил статус участника Фонда «Сколково». Сегодня под эгидой главного робототехника «Сколково» Альберта Ефимова разработан экзоскелет нового поколения - «ЭкзоАтлет Альберт».

Правда, он больше имеет медицинское назначение: устройство на аккумуляторах задает и поддерживает ритм движения инвалида. Происходит своего рода интеграция человека и робота, некий симбиоз на уровне механо-тактильного взаимодействия. Это помогает инвалидам двигаться, развивать утраченные или нарушенные функции опорно-двигательного аппарата. Польза экзоскелета для людей с ограниченными физическими возможностями неоценима, ведь многие из них только благодаря таким инновациям получают возможность впервые встать с инвалидного кресла.

Сейчас перспективным направлением развития экзоскелетов называют устройства с нейроинтерфейсом. Именно о них и говорит представитель Объединенной приборостроительной корпорации Александр Кулиш. Приводами экзоскелета можно будет управлять за счет сигналов нервных волокон, исходящих из соответствующих межпозвоночных отверстий. Их снимут бесконтактные датчики с усилителями. Кроме того, предусмотрена и обратная связь - сигналы от экзоскелета компьютер переведет в биоформат импульсов мозга.

Читайте на сайте ТВ Звезда






avatar






Выживание

Выживание | Дата: 10.12.2013 | 16118
На есть сайте есть несколько статей посвященных добыче огня подручными средствами. В этой статье я обобщу имеющуюся информацию и прибавлю пару своих способов. Надеюсь, что мое краткое руководство кому-то поможет выжить в критической ситуации. Ну или на крайний случай выручит на рыбалке когда закончатся спички.

Выживание | Дата: 10.12.2013 | 12903
Количество вооружения и вещей, которые берет снайпер - диверсант в рейд, весьма разнообразны. Тут как минимум пара короткоствольного оружия, несколько ножей, запасная оптика, веревка и многое другое. Но давайте рассмотрим более подробно, что конкретно требуется стрелку, действующему в отрыве от основных войск, так называемой свободной охоте, когда дистанции отрыва от основных сил составляют до ста километров и продолжаются больше недели, а снайпер становиться еще и разведчиком.

Выживание | Дата: 20.01.2013 | 9041
Обычно на походе и во временном укрытии отсутствуют возможности для мытья горячей водой с мылом, стирки белья, стрижки волос и бритья. Тем не менее, соблюдение некоторых правил гигиены является строго обязательным. 

Выживание | Дата: 26.01.2013 | 3658
Повышенную опасность для человека, если он, конечно, не живет в центре безводной песчаной пустыни, представляют водоемы: реки, озера, пруды, карьеры и пр. И даже строительные котлованы и траншеи, заполненные водой. 


Пророчества

Пророчества | Дата: 08.01.2013 | 2718
Согласно Откровению Иоанна Богослова отпавший от Бога мир разрушается именно семью (а не, допустим, четырнадцатью) взаимосвязанными в едином процессе актами.Целью данного материала является обоснование полноты очевидной для автора апокалиптической аналогии, так или иначе упоминавшейся очень многими толкователями Откровения. В главах 8-й и 9-й действуют Ангелы с трубами. Их семь (седьмой Ангел с трубой упомянут отдельно, несколько позже – в 11-й главе и на то есть отдельная причина, не нарушающая аналогию).

Пророчества | Дата: 08.01.2013 | 3078
В происходящем в настоящее время глобальном экономическом кризисе многие православные христиане видят апокалипсическое измерение. Сопоставляют этот кризис с пророчествами Апокалипсиса (Откровения апостола Иоанна Богослова) и светские СМИ. Так, еще 23 октября 2008 г. в «Комсомольской правде» была опубликована статья с таким названием – «Экономический крах Америки предсказан в Библии?» Ее авторы – «известные писатели-астрологи» Дмитрий и Надежда Зима – предложили читателям, в частности, следующие свои рассуждения:








Статистика
Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0




Youtube


Реклама

apotime © 2017