Exoskeletten in dienst van de mens: in de geneeskunde, fabrieken, het leger

Exoskeletten vergroten de menselijke kracht, verhogen de productiviteit en herstellen verloren vermogens. Ze helpen mensen met een handicap, vergemakkelijken het werk in de industrie en verbeteren het leger.

Wat is een exoskelet?

exoskelet arm

In de letterlijke vertaling uit het Grieks is het exoskelet een uitwendig skelet. Automatisch ontwerp dat verloren voorwerpen herstelt of bestaande lichaamsfuncties verbetert.

Het bestaat uit een stevig frame en aandrijvingen die verantwoordelijk zijn voor de beweging. Dergelijke systemen dupliceren het werk van het bewegingsapparaat, berekenen de inspanningen en veiligheid van bewegingen.
Exoskeletten worden passief en actief gemaakt. De eerstgenoemde vergroten de kracht niet en nemen geen lichaamsbeweging op zich, maar verdelen deze door het hele lichaam. Actieve modellen leggen de nadruk op de grond. Ze nemen een deel van de last op zich. Dus de gebruiker heft meer gewichten op – het effect van toenemende kracht wordt verkregen.

Eerste exoskeletten

eerste hardiman exoskelet

Ideeën voor een kostuum dat het vermogen verbetert, is ontstaan ​​in fictie. De principes over dit onderwerp zijn geformuleerd door de Russisch-Amerikaanse werktuigbouwkundige Nikolai Yagn. Toegegeven, de zaak ging niet verder dan de theorie. Het enige belichaamde idee is een automatisch apparaat dat water levert aan stoomketels – “The Stoker Friend”.

Het eerste exoskelet is gemaakt in het Pentagon. Hij noemde zichzelf – Hardiman. Het was een machine met een grote manipulator, waarbij het nodig was om een ​​hand in te steken voor controle. Het draagvermogen was 110 kg, maar Hardiman leverde geen serieuze voordelen op. Hij was te groot en zwaar (680 kg).

Sinds de jaren tachtig zijn er veelbelovende projecten verschenen. In de jaren negentig begon de productie in verschillende landen. Kostuums waren nog steeds onhandig, maar kwamen steeds dichter bij het gebruik in het leven..

Nu worden de meeste exoskeletten gedaan voor medicijnen, het leger of de industrie.

Exoskeletten voor gehandicapten


Ekso GT

exoskeleton ekso gt

Exoskelet voor revalidatie na een beroerte en dwarslaesie. De Ekso GT is een paar robotpoten met krukken om op te lopen. Firmware verzamelt statistieken over hoeveel energie wordt besteed aan elke beweging van de robot en welke acties een persoon uitvoert.

Hybride ondersteunende ledemaat (HAL)

exoskeleton hybride ondersteunende ledematenhal

Er is voor benen (HAL 3) of voor armen-benen-romp (HAL 5). Helpt de last 5 keer meer op te tillen dan een persoon kan. Het is noodzakelijk voor de rehabilitatie van de verlamde. De drijfveren van dit exosuit werken vanuit spierimpulsen. Naast mensen met gezondheidsproblemen is HAL nuttig voor ouderen, bouwers, arbeiders van het Ministerie van Noodsituaties.

Rex

exocell skelet

Skelet voor mensen met beenstoornissen. Het helpt om te lopen, op te staan, te gaan zitten, trappen op te lopen, achteruit te bewegen en zelfs een ‘maanwandeling’ te maken. De gebruiker bedient het via het bedieningspaneel en de joystick.

REX kan de complicaties wegnemen die gepaard gaan met een lang verblijf in een rolstoel.

Feniks

Phoenix exokeleton

Exosuit voor vrij lopen met verlamming van de benen. Het is heel anders dan de omvangrijke modellen van het afgelopen decennium in grootte en gewicht (12 kg). Dit is mogelijk door het gebruik van slechts twee aandrijvingen op de heupen. Knieën worden op hun plaats gehouden door spansystemen.

eLegs

ecolegel eLegs

Exoskelet voor mensen met verlamming of verminderde beenfunctie. Gewicht – 20 kg. Geschikt voor een persoon met een hoogte van 157-193 cm Bewegingssnelheid – ongeveer 3 km / u.

Het pak voorspelt acties door bijvoorbeeld kantelsensoren, helpt bij het opstaan ​​uit een rolstoel wanneer de gebruiker naar voren leunt en op krukken leunt.

Rewalk

exocell skelet

Bionic exosuit voor patiënten met beenverlamming. Hij helpt staan, lopen, de trap oplopen. Het beheer wordt uitgevoerd via de afstandsbediening in de hand.

Militaire exoskeletten


Ministeries van defensie en militaire onderzoeksinstituten uit verschillende landen proberen sinds de vorige eeuw een gemakkelijk, eenvoudig en duurzaam systeem voor soldaten te ontwikkelen.

In het Pentagon is dit het bureau voor geavanceerde ontwikkeling DARPA, in Rusland – instellingen en ingenieursbureaus, in opdracht van het Ministerie van Defensie. Soortgelijke projecten lopen in China, Japan, Israël en Europese landen..

XOS 2

XOS 2 exoskelet

Een van de bekendste exoskeletten van het leger. Zijn taak is om de fysieke vermogens van een soldaat te vergroten. Armor niet inbegrepen.

Het pak helpt bij logistiek en aanvallen. Hij voegt kracht toe die voldoende is om zware lasten te dragen, de vernietiging van houten balken en bakstenen muren.

Talos

exoskelet talos

Dit is een compleet pak. Het heeft de functies van bepantsering en een systeem dat de kracht vergroot. Het helpt om te vechten met uitrusting tot 45 kg. Het pak volgt vitale functies en stopt zelfs met bloeden.

De samenstelling en specifieke kenmerken van apparatuur worden meestal niet gepubliceerd – Talos wordt getoond op thematische tentoonstellingen met een algemene presentatie.

Exohiker

exoskeleton exohiker

Dit skelet is niet gepositioneerd als leger, maar interessant voor het leger. Het heeft als taak de overdracht van zware rugzakken tijdens de campagne te vergemakkelijken. ExoHiker weegt 14 kg, maar neemt de belasting van 70 kg weg. Op een enkele lading zonder een zonnebatterij aan te sluiten, reist hij 65 km met een snelheid van ongeveer 4 km / u.

Industriële exoskeletten


H-lex

exoskeleton h-lex

Gewichthefapparatuur van Hyundai. Het is geschikt voor mensen met beperkte mobiliteit, maar lastig vanwege de grote omvang. Daarom wordt de nadruk vooral gelegd op werk in de industrie. Waar je tot 60 kg moet tillen.

Meer lezen  SpaceX-functie

Stoelloze stoel

exoskeleton stoel zonder stoel

Deze exostula is voor degenen die op de been werken. Het verlicht spierspanning wanneer je lange tijd in een semi-squat moet zitten, squat of staan. Handig voor werk in de werkplaats, op de verpakkingslijn, keuken, kapper. Het apparaat is flexibel en mobiel.

Exosuit

exoskelet exosuit

Ontworpen voor duikers die bestand zijn tegen waterdruk en lage temperaturen op een diepte van 300 meter. In feite is dit een versterkt duikpak van 240 kg met vier motoren.

MS-02 PowerLoader

exoskeleton ms 02 powerloader

Robotpak voor veel taken. De ontwikkelaars raden aan om het te gebruiken bij reddingsoperaties, waarbij u objecten met een gewicht tot 100 kg moet heffen.

Er zijn verschillende manipulatoren in het systeem en sensoren bevinden zich in de zolen van de ‘benen’. Ze analyseren de belasting van een persoon in zes vectoren en berekenen hoeveel machine-inspanning nodig is om te helpen.

MAX SuitX

exoskeleton max suitx

Exoskelet voor verhuizers. Het ontwerp dupliceert het bewegingsapparaat en verwijdert een deel van de belasting. Het hangt constant aan een persoon in een gedeactiveerde staat, maar herkent automatisch het moment waarop het werk begint en wordt ingeschakeld.

Assist Suit AWN-03

Exoskelet Assist Suit AWN-03

Panasonic Power Exoskeleton voor magazijnmedewerkers. Het zit vast op de schouders, heupen en onderrug. De belangrijkste taak is om de belasting van de wervelkolom en de rugspieren te verwijderen tijdens de gewichtsoverdracht.

Russische exoskeletten


ExoAthlet

exo-atleet

Russische ontwikkeling voor revalidatie van patiënten met been- en ruggenmergproblemen. Een van de piloten en ambassadeurs van ExoAtlet is de Paralympische rolstoelcurlingkampioen Vitaly Danilov.

Exoskeleton Stokhanov

Exoskeleton Stokhanov

Industrieel exosuit van ontwikkelaars uit Perm. Volgens berekeningen verhoogt het de arbeidsproductiviteit in engineering, constructie en reddingsoperaties met 2-5 keer.

Exobelt

ExoBelt exoskelet

Passief exoskelet van het bedrijf ExoAtlant. Het project is nog in ontwikkeling. Aangenomen wordt dat het tijdens de gewichtsoverdracht tot 40% van de belasting van de rug zal verwijderen..

De eerste partner van het bedrijf is Sberbank. Exoskeleton wordt getest door werknemers die zakken met goud en andere waardevolle spullen bij zich hebben

Exoskeletten van de toekomst


De industrie groeit: apparaten worden kleiner, functies worden breder. Er zijn niet alleen modellen voor de geneeskunde, de industrie of het leger:

ARAIG

game exoskeleton ARAIG

Exoskeleton-controller voor gamers. Het is niet gemaakt om goederen te vervoeren of om vaardigheden te vergroten. Dit kostuum dompelt de gebruiker onder in de spelrealiteit: verandert de temperatuur, simuleert het raken van granaten, contact met de grond en obstakels.

NASA X1

NASA X1

Kostuum ontworpen door de North Atlantic Space Agency voor astronauten. Het is nodig om te werken met zware lasten zonder zwaartekracht..

Het toestel heeft vier aandrijvingen op knieën en heupen en zes gewrichten. Ontwikkelaars zijn van plan meer toe te voegen. Het pak is geschikt voor het werken aan het ISS en ondersteunt spiertonus zonder zwaartekracht – het stuurt gegevens over astronauten naar artsen op aarde.

Waar een exoskelet kopen en hoeveel kost het


De prijs van materialen maakt exoskeletten duur. Bijvoorbeeld Russisch ExoAthlet Het kost meer dan 1 miljoen roebel. Kostuums van buitenlandse makelij zijn veel duurder. Bijvoorbeeld REX P – 9,5 miljoen roebel.

Geleidelijk verschijnen fabrikanten met lagere prijzen. Cyberdyne produceert dus HAL voor armen, benen en het hele lichaam, die kan worden gekocht vanaf $ 4.200.

Het is beter om de prijs van apparaten op de websites van fabrikanten te achterhalen, maar deze bronnen zijn ook geschikt voor algemene informatie:

  • Tiu
  • AliExpress
  • RoboTrends
Vergelijkbare artikelen
Beoordeel dit artikel
( Nog geen beoordelingen )
Petrus Raadgever
Aanbevelingen en advies op elk gebied van het leven
Comments: 1
  1. Bram Vliet

    Hoe worden exoskeletten precies gebruikt in de geneeskunde, fabrieken en het leger? Wat zijn de belangrijkste voordelen en uitdagingen bij het implementeren van deze technologieën? Heeft het gebruik van exoskeletten al geleid tot aanzienlijke verbeteringen op deze gebieden?

    Beantwoorden
Commentaar toevoegen