Книжка про экзоскелет

Материал из Letopisi.Ru — «Время вернуться домой»
Перейти к: навигация, поиск

Содержание

Книжка про экзоскелет

См. основную статью "История изобретения экзоскелета".


Что такое экзоскелет?

Экзоскелет - это устройство, предназначенное для восполнения утраченных функций, увеличения силы мышц человека и расширения амплитуды движений за счёт внешнего каркаса и приводящих частей (взято из Википедии). Экзоскелет используется во многих областях нашей жизни – в природе, медицине, в играх, в анимации. В моём случае, я расскажу про последний из перечисленных пунктов: (См. основную статью Экзоскелет в анимации). Автор абзаца: Бабченко Вера.


Экзоскелеты в природе

Экзоскелет в природе используется для усиления биологического объекта. Это может быть как человек, так и любое существо природы:

  • животное,
  • обитатели морского или подземного мира.


Источники информации: Животные с экзоскелетами

Экзоскелет в анимации

См. основную статью Экзоскелет в анимации

Экзоскелет в анимации

См. основную статью Экзоскелет в Анимации Как культовые экзоскелеты вторглись в нашу реальность



Экзоскелеты недавно стали тенденцией для фильмов и видеоигр. Однако этот технологический изыск повсеместно внедряется в нашу жизнь прямо сейчас. Какие культовые экзоскелеты могут существовать в реальности? Какие уже функционируют? Об этом в нашей статье. Научная фантастика позволяет человеку грезить о технологиях будущего. О гигантских космических кораблях, рассекающих космос, о мгновенной телепортации в любую точку мира, о путешествиях во времени. Но в последнее время реальность очень близко подбирается к вымыслу. Экзоскелеты и «Грань будущего»

Экзоскелет из «Грани будущего», который стал обязательным нарядом фронтовиков, обладает вполне реалистичным функционалом. Благодаря мощной гидравлике, костюм позволяет поднимать огромный вес и убирает нагрузку с конечностей. Это помогает меньше уставать или безопасно приземляться с большой высоты. Кроме того, костюм служит солдату фрагментированной броней. И такой экзоскелет уже более пяти лет «обкатывается» военными США: XOS компании Raytheon обладает практически таким же функционалом. Рабочий прототип таскает большие грузы и наносит мощные удары, а также позволяет солдату не терять мобильность. Да и защищен оператор, судя по всему, точно так же, как был защищен герой Тома Круза. Единственный недостаток, правда, становится большой проблемой: костюм пока что работает от внешнего источника, а не от автономного питания. Экзоскелеты и S.T.A.L.K.E.R.

Хороший экзоскелет — мечта любого сталкера. Не зря каждый второй долговец и свободовец располагают экземплярчиком. Массивная броня замедляет ход, но надежно защищает от любой атаки. Пропускает больше радиации, чем другая броня Зоны, но выдерживает стандартный фон. А еще позволяет утащить гораздо больше хабара. Примерно такие же функции вобрал в себя экзоскелет HAL, разработанный японскими учеными в 2012-ом году. Изначально он разрабатывался исключительно в медицинских целях, но трагическая катастрофа на Фукусиме-1 заставила разработчиков модифицировать костюм. Теперь закованный в HAL оператор сможет поднимать большие тяжести. Также костюм укомплектован системой жизнеобеспечения, следящей за показателями человека и позволяющей защититься от теплового удара. Наконец, HAL способен снизить радиационное воздействие на носителя на целых 50%. Конечно, автоматную очередь костюм не выдержит, но до мозговыжигателя дойти поможет. Автопогрузчик из «Чужих»

Кто смотрел фильм «Чужие» 86-го года – наверняка помнит яркую сцену битвы между ксеноморфом и Эллен Рипли, управляющей роботом-погрузчиком. Двухметровый экзоскелет, приспособленный для складских работ, оказался полезным в битве с монстром: благодаря прочной конструкции и мощным механизмам, способным поднять груз до четырех тон. Аналогов машине в современном мире оказалось немало, однако наибольшим сходством обладает экзоскелет MS-02, разрабатываемый дочерней компанией Panasonic. Причем, назначение экзоскелета идентично своему идейному вдохновителю: это промышленный погрузчик, обладающий грузоподъемностью до 100 килограмм. Прочный материал и мощные рессоры сделали бы погрузчик незаменимым в стычке с чужим. За одним недостатком: в отличие от фильма, оператор не прикрыт каркасом, что дало бы хищнику очевидное преимущество. Монструозный костюм из Bioshok

Большие Папочки – это зловещие обитатели подводного города Восторг из игры Bioshock. Это генетически модифицированные мутанты, но особое преимущество они получают за счет костюма. Огромный водолазный экзоскелет не только помогает им аботать на большой глубине и под огромным давлением, но и поднимать огромные тяжести, а также сражаться за жизнь сестричек. Такой прототип уже введен в эксплуатацию компанией Nuytco Research: огромный подводный Exosuit с алюминиевым корпусом способен опускаться более чем на триста метров в глубину. Как и у Большого папочки, на костюме установлен кислородный баллон, позволяющий провести под водой до 50 часов. На экзоскелете приспособлены камера, система связи, сонар и фонари. Руки имитируют механические захваты, облегчающие работу с оборудованием. Разве что бура не хватает. Костюм инженера из Dead Space

Защитный костюм Айзека Кларка из Dead Space представляет собой экзоскелет инженерного назначения. Кроме полной герметичности, позволяющей рабочему выходить в открытый космос, костюм имеет еще целый ряд технических свойств. Например, ботинки костюма оснащены небольшими двигателями, которые дают герою возможность перемещаться за пределами корабля. А интерфейс дополненной реальности помогает ориентироваться в пространстве и визуализировать задачи. С 2008-го года разработкой подобного экзоскелета занимается компания Solar System Express. Согласно задумке, их прототип под названием RL Mark VI должен положить начало такому явлению, как «космический дайвинг» — прыжки с Земной орбиты для всех желающих. Броня Айзека достаточно неплохо справлялась с приземлением на Луну. Mark VI не менее надежна: аэрогель, нанесенный на корпус, защищает носителя от высокой температуры. Интерфейс дополненной реальности от компании Juxtopia, который уже несколько лет работает на медицинские нужды, будет выводить все данные об окружающей обстановке. Гироскопические ботинки помогают стабилизировать позицию оператора во время полета, а встроенные ракетные двигатели позволят совершить плавное вертикальное приземление на планету. Все это, учитывая легкий дизайн костюма, очень напоминает экзоскелет Айзека Кларка, однако смогут ли разработчики воплотить концепт в реальность? Скоро узнаем: предварительные тесты костюма назначены на июль текущего года. Экзоскелет из Crysis

А следующий костюм — экзоскелет абсолютного максимума: максимум силы, максимум прочности, максимум скрытности. Благодаря моментальной перестройке наночастиц он способен многократно усиливать человеческие силы, маскировать и защищать оператора. Приятным дополнением становится наличие встроенного бинокля и ночного видения. Оказалось, такой концепт увидел свет еще в 2006-ом году, за целый год до релиза оригинальной игры. Американский Институт армейских нанотехнологий провел очень смелую презентацию, в которой носитель костюма действительно может выше прыгать, избегать попадания пуль, использовать встроенный прибор ночного видения и даже уходить в полную невидимость. Хотя очевидно, что амбиции Института оказались чрезмерными, это не означает, что нанокостюм невозможно воспроизвести в реальности. Например, материал нанотубулен считается одним из самых прочных синтезированных человеком веществ, но также и отличается высокой эластичностью, что делает его идеальным для создания нанокостюма. А университет Техаса в Далласе занимается разработкой искусственных мускул на основе того же материала, которые быстро сокращаются под воздействием тепла или электричества. Рэй Боман, глава проекта, заверяет, что такие мускулы во много раз сильнее человеческих. Совместив эти две технологии, мы могли бы получить полнофункциональную альтернативу костюму Пророка. Iron Man

О совершенных экзосклетах из гардероба Тони Старка давно мечтает каждый мальчишка: он позволяет своему носителю поднимать тяжелые грузы, летать, больно бить и расстреливать врагов из всех возможных калибров. На десерт костюм дает Старку возможность к регенерации, а встроенный суперокомпьютер обеспечивает непрерывный поток данных обо всем, что запросит пользователь. Очевидно, спроектировать такую машину в реальности не представляется возможным. Хотя, с другой стороны, в прошлом году Барак Обама заявил, что Америка и вправду строит своего Железного человека. Его можно понять: первая презентация, проведенная Командованием специальных операций США, выглядит как отрывок из фильма. Экзоскелет под названием TALOS обладает многими характеристиками своего собрата из комиксов. Цельная броня, покрывающая все участки тела, дает полную баллистическую защиту. Оператор получает телеметрию об окружающей обстановке в прямом времени. Перераспределение веса позволяет солдату всегда оставаться максимально подвижным, а в систему даже встроены компоненты для оказания первой медицинской помощи. Актуальный прототип выглядит скромно, но разработчики обещают полнофункциональную версию уже к августу 2018-го. Будем надеяться, что все эти разработки — только начало и нас ждет мир будущего, в котором экзоскелеты — такая же норма как автомобили сегодня. Все это — очередное доказательство того, что искусство с его фантазией во многом подстегивает технологии и заставляет их двигаться в определенном направлении. Подготовил Писаренко Даниил

Экзоскелеты в военной промышленности

См. основную статью Экзоскелеты в военной промышленности

Дизайн Экзоскелета

См. основную статью Использование биохимии и косметологии для улучшение внешнего вида экзоскелета

История изобретения экзоскелета

См. основную статью "Модели экзоскелетов. Первая и последняя модель, прототипы.".

Экзоскелет в ближайшем будущем

См. основную статью Экзоскелет в ближайшем будущем

Экзоскелет в фильмах

См. основную статью Экзоскелет в фильмах

Применение экзоскелета в различных областях

См. основную статью Применение экзоскелета в различных областях


Неудачные модели экзоскелетов

См. основную статью Неудачные модели экзоскелетов


Экзоскелеты в автомобилестроении

См. основную статью Экзоскелеты в автомобилестроении


Экзоскелеты российских компаний

См. основную статью Экзоскелеты российских компаний



Пример технического описания экзоскелета

Российская компания Symbionix в течение двух лет занимается разработкой решений в области медицины. «Компаньон» — экзоскелет, предназначенный для восстановления двигательной активности людей с повреждениями спины и нижнего пояса конечностей. Механизм крепится к телу с помощью специальных регулировочных инструментов, благодаря чему возможно подогнать «костюм» под индивидуальные параметры человека — ширину и глубину таза, длину бедра и голени. Экзоскелет выдерживает вес до 120 кг и подходит для людей ростом до двух метров. Герметичность конструкции даёт возможность использовать «помощника» при температуре воздуха от -30 до +50 градусов и при любых погодных условиях.

«Компаньон» позволяет комфортно перемещаться благодаря съёмному аккумулятору и внешнему модулю управления. При активном использовании заряда хватит на три часа, а в пассивном режиме — до пяти часов. Экзоскелет имеет размеры 55х40х35 см, весит 8,5 кг и выполнен из высокопрочного пластика и сплава титана. Механизм предполагает разные режимы — ходьба, вставание, подъём по ступенькам, приседание. Есть возможность управлять длиной и высотой шага с помощью дистанционного пульта управления.


Упоминание термина exoskeleton в англоязычной литературе

Exoskeleton english 1800 2019.png

Упоминание термина экзоскелет в русскоязычной литературе

Персональные инструменты
Инструменты
Акция час кода 2018

организаторы проекта