Робот-экзоскелет: назначение и разновидности
Экзоскелет – это мобильный механизм, предназначенный для дополнения или восполнения функций человеческого тела. Он работает при помощи системы электрических двигателей, гидравлики, рычагов, датчиков и прочего оборудования.
Робот-экзоскелет сегодня становится незаменимым устройством для реабилитации пациентов после тяжелых травм и сложных операций. Кроме того, такие «костюмы» применяются для обеспечения временной подвижности людей с ограниченными возможностями на период работы экзоскелетов. Нахождение в вертикальном положении оказывает положительное влияние на состояние пациентов.
Также устройства широко используются в военной сфере. Боевые роботы-экоскелеты призваны увеличивать физические способности солдата, повышать его выносливость, защищать от повреждений.
Еще одно довольно распространенное применение костюмов – промышленные предприятия.
Экзоскелеты внедряются для повышения безопасности и выносливости работников, профессиональная деятельность которых связана с поднятием и перемещением тяжелых грузов, длительным удержанием тяжелых инструментов и подобными задачами.
Робот-экзоскелет снимает нагрузку с опорно-двигательного аппарата, а также может выполнять функцию «третьей руки», прикрепленной на бедренный шарнир.
Производство экзоскелетов
Первые экзоскелеты были разработаны во второй половине 20 века. Они, как и многие их «потомки», обладали огромной массой. Устройства создавались с целью подъема тяжелых грузов, однако большой вес не позволил внедрить их в практическое использование.
Постепенно масса экзоскелетов уменьшалась, а функции расширялись. Металлические элементы по возможности стали заменяться на легкие прочные пластики, из конструкции исключались лишние элементы, не несущие полезных функций.
Современное производство экзоскелетов направлено на снижение массы, увеличение времени автономной работы, расширение функций, улучшение анатомической параметризации, повышение срока службы и комфорта при использовании.
Как и другие механизмы, узлы экзоскелетов нуждаются в смазывании для снижения трения и изнашивания.
Однако пользователи отмечают, что пластичные смазки, используемые на деталях, пачкают их одежду и тело, испаряются и обладают резким запахом.
Производители экзоскелетов нашли решение. В некоторых узлах на этапе их производства стали использовать твердую смазку – антифрикционные покрытия, которые снижают трение лучше, чем обычные смазки, но при этом обладают сухой текстурой, не испаряются, не выделяют токсичных веществ. Например, на регулировочные пластины медицинских и других экзоскелетов стали наносить антифрикционное твердосмазочное покрытие MODENGY 1066.
Благодаря этому повысился комфорт пользования экзоскелетами, устранился скрип при перемещении элементов, повысился ресурс деталей и устранилась необходимость в их обслуживании.
Это только один из современных примеров модернизации экзоскелетных комплексов для повышения доступности и комфорта их использования.
Российский экзоскелет
Производство экзоскелетов в России включает проекты мирового масштаба.
В области производства медицинских экзоскелетов для реабилитации пациентов широкую известность получили изделия под названием ЭкзоАтлет, изготовленные в Сколково. Реабилитация при помощи данных устройств даже получила особое название.
Ими оснащаются медицинские организации по всей стране и за ее пределами.
Российские экзоскелеты разрабатываются с целью внедрения в военную сферу в качестве экипировки для бойцов. Они помогут солдатам поднимать вес, в разы превышающий собственный, быстро передвигаться и легче ориентироваться на местности.
Сложная электроника для роботов-экзоскелетов, как правило, не производится в пределах страны, а поставляется из-за рубежа.
Наиболее перспективными сферами применения экзоскелетных комплексов в современном мире являются медицина и промышленность. Одной из наиболее амбициозных целей разработки экзоскелетов назван полный отказ от инвалидных кресел.