Tuleviku lahinguvarustus erineb oluliselt isegi olemasolevatest üksikute hävitajate varustuse kompleksidest. Seadmekomplekt “Ratnik”, mis kinnitas edukalt kõik Süürias rakendatud tehnoloogilised lahendused, . Võitluskaitse Lahinguvarustuse põlvkonnad on väga suhtelised. Eksperdid ütlevad, et sellised kokkulepped nagu tähistused on lahingukomplektide erinevuste mõistmiseks olulised, kuid sõduri jaoks jääb selles osas alati põhiliseks talle määratud ülesande edukas täitmine ning enda elu ja tervise säilimine. Ainult esmapilgul saab eksperimentaalsesse ajateenistusse astunud “Ratnikut” iseloomustada üldmõistega “varustus”. Oma ülesehituselt ja elementide arvult on tegu pigem kaitse-, varustus- ja side- ja sihtmärgi määramisseadme kompleksiga korraga.
"Warriori" komplektis on viis põhielementi: hävitamissüsteem - relvad ja laskemoon, kaitsesüsteem - soomusvestid ja soomusvestid, elu toetav süsteem - erivarustus, spetsiaalsetest raskesti kahjustatavatest materjalidest vormiriietus, Eraldi väärib märkimist ka side-, juhtimis- ja sihtmärkide määramise süsteem KBE "Warrior" puhul, kuna just tänu neile saab mis tahes üksuse sõdur või ohvitser talle määratud ülesandeid täita nii ohutult kui ka. võimalik. Süsteemi modulaarsus tagab peamise – rakenduse mitmekülgsuse. Keraamiliste soomuskaitsete vahetatavaid elemente saab ümber paigutada erinevatesse varustuskomplektidesse. Iga sõjalise jõu liigi jaoks mõeldi läbi, kujundati ja loodi oma lahinguvarustuse komplekt, võttes arvesse kõiki omadusi. Nii said motoriseeritud vintpüssi- ja jalaväeüksused oma “Ratniku” ning eriüksused oma. Kaitsmine kiirusega 500 m/sek lendavate väikeste kildude eest oli läbi mõeldud ka teistele Ratnikut kandvatele sõjaväelastele: nii tankistid kui ka luureohvitserid on ühesuguse kaitsetasemega. Eriti kaitstud on ainult sapööride komplektid, kuid sellel lahendusel on üsna lihtne seletus: nende spetsialistide ülesanded ei nõua mitte ainult erioskusi, vaid ka erivarustust.
Kuigi Ratnik CBE testid viidi läbi kõigi sõjateaduse reeglite ja seaduste järgi, on paljud spetsialistid juba pikka aega olnud huvitatud kaitsevahendite tegelikust tõhususest. Kauaoodatud andmed avalikustab TsNIItochmash peadirektor Dmitri Semizorov foorumi Army-2017 pressikonverentsil. Semizorovi sõnul ei registreeritud isegi kriimustustesse sattudes ühtegi soomuselementide läbitungimist. Lõpptulemus on see, et Süürias Ratnikut kandnud spetsialistid lõpetavad rahulikult oma lahinguülesanded ja naasevad koju. Oluline on mõista, et kaitsega püssikuulide ja šrapnellide eest ei kaasne väikestki verd. Enamiku kodu- ja võõrkehade puhul kaasnes SIBZ (personal body armor) kandmisega mitmekilone koormus inimkehale. Mõned neist soomusvestidest, mis pakuvad turvalisust ainult kolmandas kaitseklassis, kaalusid kümme või isegi 15 kg. Ratnik KBE soomusvest 6b45, ilma täiendavate soomuspaneelideta, kaitseb 5A klassi operaatorit ja kaalub vaid kaheksa kilogrammi. Kui soovite soomust võimsamaks muuta, saab operaator kasutada sama moodulkonstruktsiooni ja soomusplaate rohkem kaitstud soomustest, näiteks B643 kaitseklassiga 6A. Õhurünnaku juht Eraldi märkisid sõjaväeluureohvitserid Streletsi side- ja juhtimissüsteemi, mis on osa Ratnik KBE-st. Pole juhus, et maaväed ja eriüksused said need esimesena. Peamine omadus elektroonika ning seire- ja sihtmärkide määramise seadmed KRUS "Strelets" on võime kiiresti edastada koordinaate vaatlejalt ründelennukile. Vene spetsialistid viisid Süürias edukalt läbi märgi-ja-hävitamisprotsessi silumise. Piirkonna piltidega andmete saatmise võimaluse andsid suures osas multifunktsionaalsed seadmed PDU-4, mis sisuliselt on omamoodi armee multitööriist, mis ühendab endas binokli, laserkaugusmõõturi ja kaasaskantava kaamera.
Edastatud andmete kõrge kvaliteet võimaldab teha peamise - vähendada sihtmärgi vastuvõtmise/edastuse ja kinnitamise aega ning kiirendada seetõttu selle hävitamist. Selliste seadmetega lennukijuhid saavad süsteemiga kursis olevate ohvitseride sõnul ainult jälgida, kui algab rünnak märgitud objektidele, ja seejärel mõne aja pärast saata staabile tabamuste kohta fotokinnitus. Peaaegu kõigi lahingutingimustes ette tulla võivate hädade eest on kaitstud ka käsutahvlid, millest ohvitserid saavad üksust juhtida. Elektroonilised arvutid on kaitstud vastavalt IP68 standardile. Selle indeksi esimene number tähendab, et seade on tolmu- ja mustusekindel, teine - et isegi kuni ühe meetri sügavusel suudab see korralikult töötada. Seda väidavad aga üksuste ohvitserid, kes kasutasid elektroonilisi tahvelarvuteid mitte ainult elektrooniliste kaartide märgistamiseks elektrooniline seade välismõjudele palju vastupidavam, kui tavaliselt arvatakse “Kui räägime tööst mugavatest tingimustes, siis tasub öelda, et seadmed peavad vastu mitte ainult tugevatele vihmasadudele ja madalatele temperatuuridele, vaid töötavad ka tingimustes õigesti. tugevast kuumusest. Sõna "tõsine" tähendab temperatuuri +40 kraadi varjus," ütlesid ohvitserid.
Eraldi märgivad eriüksuslased ka identifitseerimissüsteemi "sõber või vaenlane", mis annab operaatorile häire ja tõmbab häirega tähelepanu alati, kui määratud sektorisse ilmub tundmatu objekt. Tuleviku "sõdalane". Vaatamata Ratnik CBE lahingukasutuse edule on spetsialiseerunud teadus- ja arendustegevuse raames märkimisväärsed kasvuväljavaated. TsNIITochmash juht Dmitri Semizorov ütles Army-2017 foorumil, et käimas on töö tuleviku varustuse Ratnik-3 CBE välimuse kujundamiseks. Hoolimata asjaolust, et TsNIITochmashi spetsialistid plaanivad selle teema uurimise lõpule viia 2017. aasta lõpuks, räägivad eksperdid juba mõnest eelseisvast muudatusest. Ekspertide hinnangul toimub Ratnik-3 arendustöö raames tehtav töö paratamatult rõhuasetusega kogu kantava elektroonika elemendibaasi vähendamisele, võimalusega maksimeerida selle efektiivsust. Armee 2017 foorumil arendajate demonstreeritud soomustatud kiiver väärib selles küsimuses muidugi vaid kontseptsiooni, kuid juba praegu on selge, et enamus sihiku- ja navigeerimisseadmeid liigub kantava elektroonika kategooriast integreeritud seadmetesse. . Armee-2017 foorumil esitatud näidise põhjal otsustades on komplekti transpordisüsteemid juba oluliselt muudetud. Tõenäoliselt raskerelvade, näiteks tankitõrjeraketisüsteemide või muude seadmete ja lasti kandmiseks. Mõne hinnangu kohaselt suurendab eksoskelett kantavate seadmete kaalu kolmekordseks.
Soomuspaneelide kaitseklasside kohta arendaja midagi ei ütle, kuid TsNIItochmashi direktor Dmitri Semizorov avalikustas juba mõned detailid uue soomuskiivri kohta. Semizorovi sõnul saab kiiver olema integreeritud sihtimis-, juhtimis- ja sidesüsteemiga. Lisaks suudab ta süsteemis "sõber või vaenlane" ära tunda lahinguväljal olevaid objekte. Kiiver suudab hinnata nii võitleja füüsilist seisundit kui ka täita gaasimaski funktsioone ning kaitsta teda keemiliste ja bakterioloogiliste rünnakute eest. Soomuskiivri korpus valmistatakse uutest materjalidest modulaarselt. Ülikond kaitseb omakorda kogu sõduri kehapinda. See hõlmab haavade arstiabi osutamise süsteemi elemente, füsioloogilise seisundi hindamist ja modulaarset ballistilist tugevdamist elutähtsate elundite projektsioonipiirkondades. Rünnakuoperatsioonidel kasutatav ülikond saab universaalsed soomused, lisas Semizorov.
10-15 aasta pärast, kui Ratnik-3 projekteerimis- ja arendustöö liigub sujuvalt eskiisidelt prototüüpide ja seejärel tootmistoodeteni, selgub, kui palju muutub tuleviku Vene sõduri välimus. Tõenäoliselt muutuvad selleks ajaks kõik side-, navigatsiooni- ja andmeedastusvahendid üheks seadmeks ning ülikonna enda ringsoomus võimaldab võitlejatel võimalikult tõhusalt tegutseda.
2007. aastal võttis eriolukordade ministeerium ühendust Moskva Riikliku Ülikooli mehaanika uurimisinstituudiga. Päästeagentuur vajas päästeoperatsioonide hõlbustamiseks Vene üksust – eksoskeletti. Spetsiaalne inimkehale mõeldud disain, mis võimaldab tõsta keha võimeid mitu korda. Tänu kaasaegsete tehnoloogiate arengule on see ulmekirjanike idee superinimesest nüüd leidnud oma tõelise kehastuse. See valdkond on viimastel aastatel läänes aktiivselt arenenud ja Venemaa insenerid otsustasid mitte jääda nendest protsessidest kõrvale.
Eksoskelett on tänapäeval väline raamisüsteem, mis on loodud suurendama inimese lihasjõudu või androidroboti erilist tõstejõudu. See nimetus võeti algselt bioloogiast, milles see tähendas selgrootute eksoskeletti. Tulevikus peaks see tehnoloogia kaotama inimeste füüsilised piirangud, aga ka erinevad mehhanismid.
Praegu on eksoskelettide peamine kasutusvaldkond sõjaväe huvides arendamine. Eksoskeletonidega töötamise põhisuund on töötava prototüübi väljatöötamine, mis võiks parandada sõdurite füüsilisi võimeid. Edaspidi saab sarnaseid funktsioone kasutada näiteks süvasukeldumisel või kosmoselendudel, aga ka muudes üsna keerulistes olukordades. Teine, mitte vähem levinud näide eksoskelettide kasutamisest on abiks luu- ja lihaskonna kahjustusega patsientide taastusravis. Sellise seadme näiteks on Honda Walking Assist Device eksoskelett. Väärib märkimist, et selle arengusuuna vastu tunnevad huvi ka Venemaa arendajad.
Kodumaiseid arendajaid toetas lisaks eriolukordade ministeeriumile ka haridus- ja teadusministeerium (raha eraldamine summas 120 miljonit rubla). 2013. aastal esitleti 6. rahvusvahelise integreeritud ohutusalongi raames esimest näidist, mis kaalub 50 kg ja suudab taluda maksimaalset koormust kuni 200 kg. Samal ajal sai arendus Sergei Šoigu enda käest kuldmedali ja ülesande seadme “viimistleda”. Sellegipoolest osutus esimene Venemaal loodud eksoskelett liiga mahukaks ja reaktsioonide vastuvõetamatu viivitusega.
Sarnaselt populaarsest ulmefilmist pärit Raudmehe ülikonnale suudab Venemaa arendus “ExoAtlet” anda inimesele hulga supervõimeid. Ja kuigi sellises ülikonnas on võimatu lennata, usuvad arendajad, et selle abiga "saate mägesid liigutada". Moskva Riikliku Ülikooli mehaanikainstituudi teaduri Pavel Komarovi sõnul läheb raskus, mis on ülaosas jõukonstruktsioonile kinnitatud, läbi puusas ja vaagnas oleva liigese läbi jala maasse. Staatilises asendis vabaneb inimene koormusest täielikult, ta ei tunne, et raskust hoitakse. Maksimaalne koormus, mida see eksoskelett praegu talub, on 200 kg. Samal ajal ei saa inimene sellist raskust hoides tõenäoliselt liikuda. Kuid selle eksoskeleti abil suudab inimene kanda 70 või isegi 100 kg raskust isegi väga pikkadel vahemaadel.
Laborit külastanud LifeNewsi korrespondendid proovisid ExoAtleti ise. 50 kg kogukoormuse korral ei tunne inimene selle raskust absoluutselt. Samas on inimesel selle arengu täielikuks kasutamiseks vaja õppida inertsjõuga toime tulema ja see saavutatakse pideva treenimisega. See ülikond loodi peamiselt Venemaa päästjatele, selle loomise üks algatajaid oli eriolukordade ministeerium. Samal ajal seisid Venemaa teadlased silmitsi üsna keerulise ülesandega luua vastupidav ja samal ajal üsna kerge ülikond.
On vaja, et eriolukordade ministeeriumi töötajad saaksid inimtegevusest tingitud õnnetuste või katastroofide piirkonnas hõlpsalt trepist üles ronida, raiskades samal ajal vähem hapnikku, selgitab vanemteaduri ametit pidav Elena Pismennaya ExoAtleta kasutamise ühte aspekti. Moskva Riikliku Ülikooli Mehaanika Instituudis. Vene eksoskeleti loojad usuvad, et selle mehhanismi kasutamise võimalused on peaaegu piiramatud.
Praegu jätkab arendusmeeskond tööd oma projekti täiustamisel, viimistledes mudeli koostöös tulevaste kasutajate ja asjaomaste osakondadega. Kõik need on aga kinnised arendused, samas kui uurimisinstituudi töötajatel on soov midagi vabaturule välja lasta. Seetõttu võib lähitulevikus meditsiinilises versioonis ilmuda uus eksoskelett.
Peaaegu samaaegselt tuli mitmel meeskonnaliikmel idee, mis ulatus teadus- ja arendustegevusest kaugemale – oma toodet turustada. Kõigist võimalikest valikutest eksoskeleti kohandamiseks selle võimalikuks laiale turule toomiseks leidsid nad, et meditsiinivaldkond - patsientide taastusravi - on kõige läbimurdeline ja tulusam. Ekaterina Bereziy, kes juhtis 2011. aastal põhimeeskonnast eraldunud projekti, märgib, et arendajad ei tahtnud piirduda joonistamise tasemel ja kogu asjast loobuda. Moskva Riikliku Ülikooli spetsialistide osalusel ja tööstus- ja kaubandusministeeriumi valitsuse lepingu alusel loodi spetsiaalselt äristruktuur nimega ExoAtlet. Tööstus- ja kaubandusministeerium eraldas eksoskeleti arendamiseks 40 miljonit rubla, samal ajal kui äri tegema läinud meeskond ei kaota sidet kaitsetellimuste kallal töötavate kolleegidega.
Meditsiinivaldkonnas, eriti patsientide taastusravi valdkonnas, suudavad eksoskeletid pakkuda suurel hulgal võimalusi neile inimestele, kes praegu liiguvad ratastooli kasutades. Samas suudavad nad lahendada mitut erinevat funktsiooni korraga: toode on asendustoode ratastool, taastusravi vajavatele luu- ja lihaskonna haigustega inimestele mõeldud simulaator, samuti toode emotsionaalseks ja sotsiaalseks rehabilitatsiooniks - kuna piiratud füüsiliste võimetega inimene saab võimaluse iseseisvalt liikuma hakata. Ta vabaneb vajadusest end ümbritsevatele inimestele pidevalt alt üles vaadata.
Praegu on Venemaa projekti “ExoAtlet” eesmärgiks välja töötada meie riigis esimene eksoskelett. Selle projekti aluseks on Moskva Riikliku Ülikooli Mehaanika Uurimise Instituudi töötajate tehtud uuenduslikud arendused, mille eesmärk on inimeste füüsiliste võimete laiendamine. Praegu areneb projekt kahes suunas: hädaabi muutmine ja meditsiiniline eksoskelett.
Eksoskeleti hädaabi modifikatsioon oli mõeldud probleemide lahendamiseks, mis hõlmavad üsna raskete koormate kandmist pikkadele vahemaadele, seda saab kasutada ka terrorismivastaste operatsioonide ja miinitõrje ajal. Likvideerida inimtegevusest tingitud katastroofide ja loodusõnnetuste tagajärgi, koristada tekkinud killustik, teostada kustutustöid piiratud õhuvarude tingimustes tuletõrjujate hingamisaparaadis. Puuetega inimeste abistamiseks töötatakse välja meditsiinilist versiooni ExoAtlet Med. Seda saab kasutada nii luu- ja lihaskonna vaevuste all kannatavate patsientide meditsiiniliseks kui ka sotsiaalseks rehabilitatsiooniks. See eksoskelett sobib ideaalselt spetsialiseeritud elanikkonna teraapia ja rehabilitatsiooni vajadusteks rehabilitatsioonikeskused ja haiglad.
Tõsi, Venemaa ettevõte ExoAtlet on selles suunas mitu aastat hiljaks jäänud, valmistudes oma meditsiiniarendust tutvustama alles 2017. aastal. Eksoskelettide edukaimad meditsiinilised versioonid on aga juba jõudnud lõpptarbijani: meditsiinilise skeleti ehituse liidrilt, Ameerika ettevõttelt Ekso Bionics ja Iisraeli Re Walk. Samas on Ameerika prototüüp sarnane Venemaa arendusega ning sarnase arendustee valis ka ettevõte ise, olles omal ajal eraldunud militaararendustest. Mitte kaua aega tagasi õnnestus Ekso Bionicsil oma projekti kaasata umbes 20 miljonit dollarit investeeringuid.
Praegu töötab Venemaa ettevõttes ExoAtlet 20 inimest - disainerid, insenerid, matemaatikud, programmeerijad, juhtimisteooria ja närviliideste valdkonna spetsialistid, turundajad ja juhid. Ettevõte teab hästi, et selle projekti saab rehabilitatsioonivahendite nimekirja kanda vaid riigi toel. ExoAtlet Med arendajad loodavad, et nende toode kantakse ametlikku registrisse tehnilisi vahendeid taastusravi (tänapäeval sisaldab see ratastoole ja kargusid, mida eriprogrammide raames puuetega inimesed saavad tasuta või märkimisväärse allahindlusega).
Samal ajal loodab ettevõte saada ka riigitellimusi. Kokku kulutas riik aastatel 2011-2014 Venemaa eksoskeleti töötava mudeli väljatöötamiseks 160 miljonit rubla. ExoAtleti ettevõtte esindajate sõnul valmib uus prototüüp enne 2014. aasta lõppu. Ja juba 2015. aastal saavad projekti partnerid arstid läbi viia uue toote prekliinilisi teste ning arendajad hakkavad seda arstide soovituste alusel viimistlema. Projekti järgmiseks tööetapiks, mis eeldatavalt kestab vähemalt aasta, vajavad arendajad veel umbes 137 miljonit rubla. Vajaliku summa saamiseks otsustati pöörduda Venemaa ametnike poole.
Kuni toode pole masstootmiseks valmis, pole mõtet panna lootusi erariskifondidele – riskid on liiga suured. Seetõttu plaanitakse erainvestoreid projekti kaasata alles tööde teises etapis. Vene eksoskelett peaks seeriatootmisse jõudma aastatel 2016-2017. Töötava prototüübi valmimisel saab täiesti selgeks, milline on ettevõtte lõpptoode, kuidas seda realiseerida ja millised on väljavaated uue toote kandmisel puuetega inimeste rehabilitatsiooni tehniliste vahendite registrisse. Just sel hetkel saab toode lõpuks kommertslikuks ja sellele saab otsida erainvestoreid. Samuti loodavad arendajad leida partneri, kes on valmis neile avanevale turule tehase ehitama, kirjeldab Ekaterina Bereziy järgmisi samme.
Tegelikult pole Venemaal praegu sellistele toodetele turgu veel loodud. Lahtiseks jääb ka küsimus, kas Venemaa disainerid suudavad oma vaimusünnituse ellu viia. ExoAtleta meeskond peab lahendama palju probleeme, mis on seotud valdkondadega - sünkroniseerima masina impulsi ja reaktsiooni lugemist, lahendama aku laetuse suurendamise probleemi, jätkama oma toote mahu ja kaalu vähendamist ning lahendama probleem, kuidas kasutaja käed vabastada. Samal ajal kogub see suund maailmas jõudu. Ekspertide hinnangul hinnatakse ainuüksi Euroopa eksoskeleti turu väärtuseks juba 1,5 miljardit eurot. Tänaseks esile kerkinud tehnoloogiad võivad lõpuks viia tõelise läbimurdeni eksoskelettide ehitamise vallas ning Venemaal võib olla võimalus selles võidujooksus oma otseste konkurentidega sammu pidada.
Teabeallikad:
http://expert.ru/expert/2014/23/primerka-vneshnego-skeleta
http://www.exoatlet.ru
http://lifenews.ru/news/126090
http://robonovosti.ru/texnologii/1191-ekzoskelet.htm
Vaid viie aasta pärast võib Venemaa kaitseministeeriumis ilmuda eriotstarbeline varustus. Me räägime eksoskelett- spetsiaalse disainiga seade, mis on mõeldud inimese tugevuse suurendamiseks välise raami tõttu.
Nagu ütles United Instrument-Making Corporationi meditsiiniseadmete arenduse ja tootmise juht, kaitsetööstuse organisatsioonide liidu – meditsiinitoodete ja -seadmete tootjate liidu juht Alexander Kulish konverentsil “Vene elektroonika: impordi asendamine ja arenguperspektiivid. ”, kaitsejõududele mõeldud eksoskeletid suudavad oluliselt tõsta sõjaväelaste füüsilisi võimeid. Eelkõige on neil võimalik vedada kuni 300 kilogrammi kaaluvat lasti!
Mõttejõu kontrollimine
« Selliste tehnoloogiate järele on kahtlemata nõudlus,” rõhutas Aleksander Kulish. — Lahingutingimustes suudab sellisesse eksoskeletti riietatud sõdur liikuda ja visata raskeid esemeid ning teha uskumatuid hüppeid. See varustus on tulevik».
Kus eksoskelett peaks olema juhitud uusima tehnoloogia abil – närviliidese kaudu st tegelikult mõtte jõul. Seega saab käte pööramine ja pigistamine võimalikuks pärast seda, kui inimene joonistab endale teatud visuaalsed kujundid. Näiteks piisab, kui kujutate ette punast ruutu, et käsi pigistada, ja musta, et käsi lahti suruda. Impulsssignaalid edastatakse eksoskeleti struktuurile.
United Instrument-Making Corporationi esindaja sõnul saab Venemaa kaitseministeeriumilt tellimuse saamisel selliste süsteemide loomist ja tootmist masstootma hakata. Eksperdid hindavad aju elektrilisi potentsiaale kasutades eksoskelettide ja proteeside kontrollimiseks mõeldud närviliidese ilmumise ajavahemikku viie aasta pärast.
Väljamõeldistest on saanud reaalsus
Maailma esimese eksoskeleti töötasid välja General Electric ja USA sõjaväelased ühiselt 1960. aastatel. Sellise seadmega varustatud inimene võiks tõsta 110 kg vaid 4,5 kg tõstejõuga. Tõsi, seadme enda mass oli 680 kg. Selle tulemusena peeti projekti ebaõnnestunuks, kuid mitte ainult selle mahuka suuruse ja kaalu, vaid peamiselt ebapiisavalt selge juhtimise tõttu.
Kuid eksoskelettide areng jätkus. Arendajad nägid selliste seadmete kasulikkust luu- ja lihaskonna vaevuste all kannatavate inimeste abistamisel. Teine suund selle tehnoloogia arendamisel oli sõjavägi.
Eksoskeletonide arendamine põrkus esialgu ühe suure probleemiga – energiaallikate puudumisega, mis võimaldaks seadmel pikka aega autonoomselt töötada. Nii sai USA armee jaoks välja töötatud Raytheoni XOS-eksoskelett demonstratsiooni ajal toite tavalisest elektrivõrgust. Robotülikonna jäsemeid toidab kõrgsurvehüdraulika ning operaator oli statsionaarsete seadmete külge kinnitatud mitte ainult kaablite, vaid ka hüdrovoolikute abil.
Sellegipoolest on eksoskelettide võimalused (enamasti potentsiaalsed) pakkunud ilukirjanduslike teoste autoritele toitu. Populaarsetes filmides “Matrix”, “Iron Man”, “Tulnukad” kasutavad kangelased selliseid seadmeid aktiivselt. Ja filmis “Edge of Tomorrow” võitlevad vaenulike tulnukate invasioonile vastu seisvad sõdurid eksoskelettides, võimaldades neil ilma langevarjudeta suurelt kõrguselt langevarju hüpata. Eksoskeletonide sõjalist eesmärki rõhutatakse ka kaasaegsetes arvutimängudes.
Hüdrauliliste silindrite ülivõimed
Avaliku ajakirjanduse teadete kohaselt USA-s, Jaapanis ja Venemaal on nüüdseks loodud eksoskelettide tööproovid. Yoshiyuki Sankai disainitud Jaapani eksoskelett "HAL" sai maailma esimeseks kaubanduslikuks seadmeks. Alates 2004. aastast saab seda osta avatud müügiga. Eksoskeleti kaal on 23 kg (ülajäsemetega) või 15 kg alajäsemetega.
HAL-seade on valmistatud bioonilise skeemi järgi: nõrgad biovoolud inimese käte ja jalgade naha lihastest edastatakse elektrivõimenditesse, mis lülitavad ajamid sisse ja liigutavad eksoskeletti. Tõsi, seadme võimalused on kinopiltidest kaugel. Niisiis suudab sellisesse ülikonda riietatud inimene tõsta vaid 40 kilogrammi raskust.
Vene seadmete areng nn ExoAtlet teostab Moskva Riikliku Ülikooli Mehaanika Instituudi baasil moodustatud teadlaste meeskond, kes töötab Venemaa eriolukordade ministeeriumi nimel. Päästeamet vajas erakorraliste päästetööde hõlbustamiseks koduüksust – seadet, mis suurendab inimese lihasjõudu.
ExoAtlet on inimese luu- ja lihaskonna süsteemi dubleerimiseks mõeldud tarkvara- ja riistvarakompleks, mille põhieesmärk on raskete koormate kandmine.
« Meie eksoskelett kordub teatud täpsusega inimese skelett , ütles projekti juht professor Alexander Formalsky. — Mehhanismi lülid on üksteisega hingedega ühendatud. Staatilises asendis vabaneb inimene täielikult koormast, tundmata raskust, mida ta hoiab.».
Eksoskelette on kahte tüüpi – aktiivne ja passiivne. Aktiivset seadet juhib hüdrosilinder, mis painutab ja pikendab jäset põlveliigeses. Passiivse eksoskeleti juhtimise algoritm seisneb omakorda vasaku ja parema jala põlveliigeste vaheldumisi “lukustamises” ja “avamises”. Seade lihtsalt jaotab inimese kaalu ümber, andes jalale, millele rõhk asetatakse, lisaressursse. Peamine on siin õppida, kuidas inertsjõudu kontrollida.
Tänu selle mudeli eksoskeleti erilisele disainile puuduvad sellel ajamid ega jõuallikad, seega piirab sellisesse ülikonda riietatud inimese tööaega vaid tema isiklik vastupidavus.
Sõjaväe stiilis eksoskeletid ja palju muud
ExoAtlet kaalub 12 kg, samas kui inimene saab hakkama 70-100 kg kaaluva koormaga. Arendajate sõnul peituvad väljavaated seadme kasutamiseks sõjaväe huvides just märkimisväärse koormuse võtmise võimes. Seega saab sellise “ülikonnaga” varustatud sõdur kanda rohkem relvi või laskemoona.
Muide, ühes modifikatsioonis on eksoskelett juba "seotud" 35 kg kaaluva rünnakukilbiga, mis on varustatud spetsiaalsete korrakaitseüksuste sõduritega. Kogu kilbi mass ei toetu mitte inimese kätele, vaid eksoskeleti elementidele.
Eksoskeleti võimalused võivad olla kasulikud ka täiendava laskemoona, varustuse või raskerelvade kandmisel (näiteks automaatne monteeritud granaadiheitja AGS-17 “Plamya”, mille kaal ületab 30 kg).
Moskva Riikliku Ülikooli Mehaanika Instituudi poolt välja töötatud eksoskeleti mudelit demonstreeriti 2013. aastal VI rahvusvahelises integreeritud ohutussalongis. Oma idee eest pälvis autorite kollektiiv kuldmedali kategoorias “Parimad innovaatilised lahendused”. Samal aastal esitleti Venemaa kaitseministeeriumi korraldatud innovatsioonipäeval esimest töötavat näidist seadmest, mida saaks kasutada sõjaväes.
2014. aastal läbis ExoAtleti projekt edukalt ekspertnõukogu ja sai Skolkovo fondi osaleja staatuse. Tänaseks on Skolkovo pearobootiku Albert Efimovi egiidi all välja töötatud uue põlvkonna eksoskelett - ExoAtlet Albert.
Tõsi, sellel on pigem meditsiiniline eesmärk: akutoitel seade seab ja hoiab puudega inimese liikumisrütmi. Tekib mingi inimese ja roboti integratsioon, mingi sümbioos mehhaanilise-taktiilse interaktsiooni tasandil. See aitab puuetega inimestel liikuda ja arendada luu-lihassüsteemi funktsioonide kadu või halvenemist.
Eksoskeleti eelised puuetega inimestele on hindamatud, sest paljud neist saavad esimest korda ratastoolist välja vaid tänu sellistele uuendustele.
Praegu peetakse eksoskelettide arendamise paljulubavaks suunaks närviliidesega seadmeid. Just sellest räägib United Instrument-Making Corporationi esindaja Alexander Kulish. Eksoskeleti ajamid saab juhtida närvikiudude signaalide abil, mis pärinevad vastavatest lülidevahelistest avadest. Need eemaldatakse võimendiga kontaktivabade andurite abil. Lisaks antakse tagasisidet – arvuti tõlgib eksoskeleti signaalid ajuimpulsside biovormingusse.
Selle abiga kõndis Arhangelskist pärit testpiloot Sergei Rubinstein pärast üheksa aastat ratastoolis veetmist Pur-navoloki hotellist igavese leegi juurde. Sellel jalutuskäigul, mis tundub lihtne vaid inimesele, kes peab kõndimisoskust enesestmõistetavaks, pidi mees kasutama veel üht vastleitud oskust - trepist üles ronimise oskust. Arhangelski elanik on seda koolituskeskuses juba teinud, aga ilma reelinguteta trepist üles ronimine - lausa kolm! - seda oli ka esimest korda vaja. Ja enne seda kandis Sergei Rubinstein kirikus eksoskeletti ja ta kandis seda ka noortele arstidele - SSMU üliõpilastele.
Unistus täitus
28. juunil, kui see tõeliselt ajalooline jalutuskäik toimus, oli Sergei ainus osaleja, kes külma ja tuule üle ei kurtnud. Eksoskeleti "piloot" ei hoolinud sillutuskividest "Sõjalise hiilguse linna" lähedal: seadistus "Kõrge samm" võimaldas saidi ebatasasusest üle saada. Siledamal asfaldil olles lülitus tester madalale sammule. Rubinstein tegi meeldejääva jalutuskäigu seadme samas versioonis, mis jõudis Arhangelskisse 2016. aasta detsembris.
Unistuse täitumine! - ütles Sergei Rubinstein. - Me kõnnime mööda muldkeha. Sami! Ja eile trennis ronisin esimest korda üheksa aasta jooksul trepist üles. See oli unustamatu kogemus, mis on võrreldav esmamuljega eksoskeletist.
Arhangelski elanik ei taha sellega peatuda. Enda sõnul ei näe ta oma tulevikku mitte järgmiste takistuste ületamises eksoskeleti abil, vaid sellest sootuks loobumises: mees kinnitab, et pärast taastusraviseadmega treenima asumist hakkas tundlikkus jalgades taastuma.
Muidugi oli vigastuse hetkest kuni eksoskeleti testimise alguseni Arhangelski valli Rubinsteinile ligipääsetav: mees pääses sinna samamoodi nagu iga põhjamaise “ratastoolikasutaja”. Kuid omal jalal kõndimine, isegi "targa" seadmega, on hoopis teine asi.
Teate, te ei taha alati, et inimesed teie elu sündmustest osa võtaksid," selgitas Sergei Rubinstein. - Te ei soovi alati, et teid ratastoolis kantakse: soovite kõndida üksi, jalutada oma naisega, minna ilusa ilmaga välja ja lugeda raamatut, sõltumata kellestki.
Peab ütlema, et eksoskeleti puhul ei saanud üldse ilma abita hakkama: “piloodi” taga seisis instruktor, kes kindlustas tema laengu - eranditult kukkumise korral.
Alyosha näide
See jalutuskäik oli oluline mitte ainult Sergeile endale ja SSMU töötaja Jelena Bondarenko juhitud spetsialistide meeskonnale, vaid ka noorele Arhangelski elanikule Aljosa Korsakovile. Pärast kohutavat õnnetust ja seljavigastust jäi poiss ratastooli. Sergei Rubinstein ja teised täiskasvanud loodavad, et Aljosha jaoks saab täiskasvanud eksoskeleti "piloodi" eeskujust inspiratsiooni ja motivatsiooni. Kuigi muidugi on veel vara arvata: ExoAtlet ei tee veel lastele ja teismelistele mõeldud roboteid ning praegune mudel on lapse jaoks liiga suur.
"Ma olen üheksa aasta jooksul ratastoolis palju näinud, kuid noormees vajab sportimiseks ja taastumiseks motivatsiooni," ütles Rubinstein. - Kõige tähtsam on see, et see seade on meie linnas: see pole piltidel ega teleris. Pean treenima – tugevdama selga, käsi – ja püsti tõusma nagu praegu. Treenimata inimene ei saa eksoskeletis püsti tõusta ja kõndida. Olen aastaid unistanud mööda muldkeha kõndimisest. Ja ilmselt unistab sellest täna ka mu noor sõber Aleksei, kes mulle otsa vaatab. Kahjuks on ta veel väike. Kuid soov on peamine.
Sergei Rubinstein ise sooviks, et eksoskelett liiguks rehabilitatsiooniseadme kategooriast kodukasutuse kategooriasse. Tõsi, seni on need vaid unistused: praegu veedab “piloot” seadmes keskmiselt kaks tundi, ehkki Sergei sõnul on tal kahju iga eksoskeletis veedetud sekundit raisata.
Järgmine samm on lapsik
Arhangelskis asuva projekti vastutava teaduri, SSMU kehakultuuri ja meditsiinilise rehabilitatsiooni osakonna dotsendi Jelena Bondarenko sõnul on pooleteiseaastase kohalolekuga hakkama saanud juba 23 traumaatilise seljaajuhaigusega “piloodit”. läbima mitu taastusravi etappi.
Tuletame meelde, et ainulaadse seadme ostis meie piirkonna jaoks Arhangelski piirkonna arenduskorporatsioon. Lisaks üritas meie piirkond esimesena Venemaal insuldijärgsesse taastusravisse juurutada eksoskelett. Seadet on selle diagnoosiga testinud juba seitse virmalist.
Selliste patsientide puhul on tulemus veelgi nähtavam, märkis Jelena Bondarenko. «Meil oli mitmeid juhtumeid, kus pärast rasket haigust ratastooli kasutanud patsient tegi esimesed sammud pärast kolme treeningut eksoskeletis. Pealegi oli väga meeldiv, et inimene hakkas õigesti kõndima. Sest sageli tekib pärast insulti “tige” kõnnak. Praegu töötavad Moskva kliinikud välja näidustused neile, kes vajavad sellist koolitust pärast insulti. Loodame muidugi lastele mõeldud versioonile. Esimesed uuringud on Moskvas juba tehtud tserebraalparalüüsiga teismelistega.
Sergei Rubinstein kõndis „targa“ roboti abil esimest korda üheksa aasta jooksul ise mööda valli
Taastusaparaadi testimine ebasõbralikus põhjamaises suves ja mitte alati sileda Arhangelski asfaldiga toimus 28. juunil. See oli tõesti ajalooline jalutuskäik: kuigi eksoskeleti testimine Arhangelski oblastis on kestnud juba umbes poolteist aastat, pole selle “piloodid” veel selles väljas käinud, omandades uusi kõrgusi ja ületades ennast alles koolitusel. Keskus.
Küll aga oli just Sergei Rubinstein see, kes varem end ja seadet muudes tingimustes testinud: selle abil kolis ta oma kontoris bowlinguklubis ja loomulikult abiellus eelmisel suvel oma naisega Taevaminemise kirikus.
Valmistudes pärast vigastust esimesi samme piki muldkeha tegema, oli Sergei ainus, kes külma ja tuule üle ei kurtnud. Instruktorid aitasid tal selga panna sama täiustatud eksoskeleti mudeli, mis jõudis Arhangelskisse 2016. aasta detsembris. See ettevõtte ExoAtlet (Skolkovo fondi elanik) seadme versioon asendas esimese, mille ostis piirkonna jaoks Arhangelski piirkonna arenduskorporatsioon. Peab ütlema, et see mudel on enne seda sertifitseeritud, arstid ja "piloodid" töötasid prototüübiga.
Unistuse täitumine! - ütles Sergei Rubinstein. – Kõnnime mööda muldkeha. Sami! Ja eile trennis ronisin esimest korda üheksa aasta jooksul trepist üles. See oli unustamatu kogemus, mis on võrreldav esmamuljega eksoskeletist.
Sellel jalutuskäigul mööda valli oli tal vaja ka seda vastleitud oskust kasutada. Aga toas olid reelingud, aga mitte teel Rahuväljakule, kuigi seal oli ainult kolm astet. Selgus, et seadme seaded võimaldavad teil kõndida mitte ainult täiesti siledal pinnal, vaid ka sillutuskividel - näiteks "Sõjalise hiilguse linna" lähedal. Nii valis "piloot" mööda seda kõndides valiku "Kõrge samm" ja asfaldile jõudes lülitus asfaldile "Madal".
Muidugi ei saanud Arhangelski muldkeha vigastuse hetkest kuni eksoskeleti testimise alguseni Rubinsteini jaoks terra incognita: ta pääses sinna samamoodi nagu iga põhjamaa "ratastoolireisija" - sageli kellegi teise abiga. . Kuid omal jalal mööda seda käimine, isegi “targa” seadmega, on testija sõnul hoopis teine asi.
"Alati ei taha, et inimesed teie elu sündmustest osa võtaksid," selgitas Sergei Rubinstein. – Te ei taha alati, et teid ratastoolis kantakse: mõnikord tahate lihtsalt omaette jalutama minna, naisega jalutada, hea ilmaga välja minna ja raamatut lugeda, ilma kellestki sõltumata.
Peab ütlema, et eksoskeleti puhul ei saanud üldse ilma abita hakkama: “piloodi” taga seisis instruktor, kes kindlustas tema laengu - eranditult kukkumise korral.
Kasvamisruumi on
Veel üks meeldejääval jalutuskäigul osaleja oli Arhangelski koolipoiss Aljosha Korsakov ja tema ema Jekaterina - Pravda Severa arvukate väljaannete kangelased. 2014. aastal sattus Korsakovi perekond - ema, isa, Aljoša ja noorim tserebraalparalüüsiga Olya - kohutavasse autoõnnetusse. Poiss sai kõige rohkem kannatada: olles saanud raske seljavigastuse, sattus ta ratastooli.
Sergei Rubinstein ja teised täiskasvanud usuvad, et Alyosha jaoks saab täiskasvanud eksoskeleti "piloodi" eeskujust inspiratsioon ja motivatsioon ning see aitab uskuda, et tool ei ole igavene.
Kõige tähtsam on see, et see seade on meie linnas: see pole piltidel, mitte teles,” ütles Sergei. “Olen juba aastaid unistanud muldkehast kõndimisest. Ja ilmselt unistab sellest täna ka mu noor sõber Aleksei, kes mulle otsa vaatab. Kahjuks on ta veel väike. Kuid soov on peamine. Noor vajab liikumiseks ja taastumiseks motivatsiooni. Treenimata inimene ei saa eksoskeletis püsti tõusta ja kõndida: vaja on treenida, tugevdada selga ja käsi.
Kahjuks ei sobi eksoskelett veel lastele ja noorukitele. On kõrguspiirangud: see sobib ainult täiskasvanule. Kuid nagu ütles Arhangelski projekti vastutav teadur, SSMU kehakultuuri ja meditsiinilise rehabilitatsiooni osakonna dotsent Jelena Bondarenko, töötab ettevõte ExoAtlet nüüd selle nimel, et vastata avalikkuse taotlusele ainulaadse simulaatori lasteversiooni saamiseks. .
Loomulikult loodame lasteversioonile,” märkis Jelena Bondarenko. – Esimesed uuringud on Moskvas juba tehtud tserebraalparalüüsiga teismelistega.
Laitmatu kõnnak
Pange tähele, et Sergei Rubinstein pole kaugeltki ainus põhjamaalane, kelle elu muudab eksoskelett. Pomorie’s katsetavad seda seadet 23 traumaatilise seljaajuhaigusega patsienti – piirkonna erinevate piirkondade esindajad. Kord proovisid Arhangelskis eksoskeletti ka külalised teistest linnadest.
Asi on selles, et Sergei on selliste eksoskeleti välikatsete osas teistest mobiilsem - kuna ta elab Arhangelskis.
Lisaks võeti meie piirkonnas esimest korda insuldi läbi põdenud patsientide rehabilitatsiooniprogrammi ka eksoskelett. Isegi Moskva ei jõudnud nii kaugele enne meid. Meie piirkonnas läbis seitse selle diagnoosiga virmalist taastusravi eksoskeleti abil.
Selliste patsientide puhul on tulemus veelgi nähtavam,” ütles Elena Bondarenko. «Meil oli mitu juhtumit, kus pärast rasket haigust ratastooli kasutanud patsient tõusis eksoskeletis püsti ja astus sõna otseses mõttes pärast kolme treeningut oma esimesed sammud. Mul oli väga hea meel, et mees hakkas õigesti kõndima. Sest sageli tekib pärast insulti “tige” kõnnak, mis ainult segab. Ja siin oli seadme kasutamise mõju väga hea. Nüüd viiakse Moskva kliinikutes läbi selle uuringu järgmised etapid, mille tulemusena töötatakse välja näidustused neile, kes vajavad sellist koolitust pärast insulti.
Spetsialist ja tema kolleegid loodavad, et tulevikus saab eksoskeleti kasutada ka teiste diagnoosidega patsientide taastusravis.
Loodame, et sellest Sergei jalutuskäigust saab ExoAtleti arendajatele meeleavaldus, - lisas Jelena Bondarenko, - sest Arktika piirkonnas pole keegi kunagi eksoskeletil kõndinud.
Eesmärk on taastumine
Sergei Rubinstein ise sooviks, et eksoskelett liiguks rehabilitatsiooniseadme kategooriast kodukasutuse kategooriasse. Tõsi, seni on need vaid unistused: praegu veedab “piloot” seadmes keskmiselt kaks tundi, ehkki Sergei sõnul on tal kahju iga eksoskeletis veedetud sekundit raisata.
Ja üldiselt ei taha Arhangelski elanik sellega peatuda. Mees väidab, et pärast taastusraviseadmega treenima asumist hakkas tundlikkus jalgades tagasi tulema.
Minu eluplaan ei piirdu ainult eksoskeletiga,” jagas Sergei. – Minu eesmärk on taastumine.
