Общество

31 октября 2006, 08:17

Создан костюм, превращающий человека в силача

Фото: Reuters

В университете города Цукуба (Япония) создан уникальный «роботокостюм», который позволяет нетренированному человеку легко поднимать гири по 70-80 кг или, не сгибаясь, нести на плечах груз в 100 кг. Это устройство может использоваться, например, при спасательных работах в зонах стихийных бедствий, при длительном физическом труде, для восстановления людей с ослабленными мышцами. Университет Цукубы готов продавать свои «роботокостюмы» или сдавать их в аренду.

Как полагают, японский образец станет одним из серийных устройств, называемых «экзоскелетами». Как сообщила сегодня пресс-служба университета, датчики улавливают слабые электрические импульсы, образующиеся в мышцах человека при совершении движений. Они синхронизируются с действием силовых приводов костюма, что позволяет даже слабым людям превращаться в богатырей. Пока что скорость этого «протеза» невелика, но в ближайшем будущем разработчики рассчитывают представить более шуструю модель, способную развивать скорость бегущего человека.

«Двуногие танки»

С помощью этих систем человек сможет переносить громоздкие грузы с большой скоростью

Вес прототипа HAL-5 (HAL - «гибридная вспомогательная нога», Hybrid assistive leg), разрабатывавшегося под руководством профессора Есиюки Санкаи, составляет 15 кг. Питается устройство от никель-кадмиевых аккумуляторных батарей, заряда которых должно хватить на два часа работы и больше (в зависимости от нагрузки). Предполагается, что робокостюмы HAL-5 в перспективе смогут использовать рабочие и люди с ограниченными физическими возможностями, сообщает AFP. Здесь необходимо в двух словах рассказать, о каких устройствах идет речь. По сути своей, экзоскелеты или бионические костюмы (к каковым относится и HAL) – это роботы, надеваемые на человека, которые увеличивают его физическую силу и выносливость. Ожидается, что с помощью этих систем человек сможет переносить громоздкие грузы с большой скоростью, а также они помогут ему ориентироваться на незнакомой местности. И, конечно, разработки таких систем не могли не заинтересовать военных. Действительно, в будущем экзоскелеты позволят сочетать огневую мощь танка (за счет большого веса оружия и брони, переносимых бойцом) с подвижностью и размерами человека. Агентство перспективных разработок и исследований МО США (DARPA, Defense Advanced Research Projects Agency), спонсирующее эти программы, предъявляет следующие требования к экзоскелетам: увеличение физической силы – солдаты должны носить на себе тяжелое оружие и другое оборудование; кроме того, увеличив свою силу, они смогут убирать препятствия со своего пути на марше; увеличение скорости: средняя скорость солдата – 4-6 мили в час, при этом он должен нести на себе 150 фунтов груза (однако пока неизвестно, с какой скоростью сможет двигаться человек в экзоскелете); прыжки на большую высоту и расстояние. И хотя пока еще неясно, насколько высоко и далеко смогут прыгать люди в этой системе, военные предполагают, что солдаты должны преодолевать более высокие и широкие препятствия. Став сильнее, солдаты тем самым станут и выносливее и смогут преодолевать большие дистанции. Кроме того, они смогут чинить тяжелое оборудование, которое иначе было бы невозможно привести в рабочее состояние. Экзоскелеты будут также оборудованы датчиками и встроенными приемниками системы глобального позиционирования (GPS), с помощью которых солдаты будут двигаться к заданной точке по неизвестной местности. Вдобавок ко всему специалисты DARPA разрабатывают компьютеризированные ткани, которые будут следить за режимом работы сердца и дыханием солдата.

Гражданский сектор - перспективней

Разработки DARPA – не первая попытка создания таких систем. В 1960-е годы компания General Electric разработала электрическую и гидравлическую конструкцию под названием Hardiman, однако при ее весе в 1500 фунтов речи о сколь-нибудь эффективном ее использовании не велось. И хотя сейчас используются более легкие материалы (например, углеродное волокно), однако проблемы все же остаются. Применительно к военному делу их суть такова: экзоскелет должен быть сделан из прочного, легковесного и гибкого материала, который к тому же должен защищать и себя, и солдата от вражеского огня; экзоскелет должен работать как минимум 24 часа без дозаправки, блок питания также должен входить в систему; одной из наиболее сложных задач будет создание бесшумного двигателя; средства управления системой должны быть максимально удобны, чтобы пользователь мог свободно функционировать; пользователь должен иметь возможность плавных и бесшумных движений; разработчики должны создать сочленения такие, которые будут похожи на человеческие, так как если солдат в битве будет ограничен в движениях, то для него эти ограничения будут фатальны. Подводя итог, можно сказать, что экзоскелет должен во многом походить на человека в его манере двигаться, чутко реагировать на человеческие движения. Как сказал писатель-фантаст Роберт Хайнлайн в знаменитом романе «Звездный десант» (Starship Trooper): «Гениальность изобретения состоит в том, что контроль вообще не нужен. Десантник просто носит скелет, как костюм, «как кожу». Впрочем, хотя DARPA и выделило на финансирование работ по бионическим костюмам более 50 млн. долл. с 2000 года, приблизиться к идеалу, описанному Хайнлайном, пока не удается. Вероятность того, что уже в будущем году военные получат желаемый экзоскелет, невелика – имеющихся наработок явно недостаточно, разве что внезапно отыщется гений. Возможно, это и к лучшему, что вместо производства бронированных боевых костюмов для «терминаторов» конструкторы уделят больше внимания разработкам гражданских образцов.

Между человеком и андроидом

Как считается, наиболее успешно области сугубо мирного применения экзоскелетов осваивают японцы. Не секрет, что в этой стране в силу разных причин (не в последнюю очередь – благодаря массовой культуре) очень велик интерес к человекоподобным роботам – андроидам. Ну а бионический костюм представляет собой как бы переходный вариант между человеком, «усиленным» механическими мускулами, к человекоподобному механическому «существу». Ученым из Цукубы «наступают на пятки» их коллеги из университета Канагава, под руководством Кейдзиро Ямамото разработавшие механизированный экзоскелет, который позволит медсёстрам и врачам поднимать пациентов с кровати, не прилагая к этому никаких усилий. Во время испытаний прототипа устройства медсестра весом 64 килограмма смогла поднять на руки и перенести пациента, весящего больше, чем она, - 70 килограмм. Экзоскелет представляет собой металлический каркас с пятью пневматическими приводами: по одному для каждого локтя и каждого колена и один на пояснице.

Сигналы, приводящие их в движение, поступают от микрокомпьютера, который считывает данные с чувствительных пластинок, размещенных на всех основных группах мышц, и пытается управлять экзоскелетом таким образом, чтобы он копировал движения одетого в него человека.

Прототип, который изготовила группа Ямамото, пока не слишком практичен: он весит 16 килограмм, и человеку, одевшему его, приходится таскать за собой чудовищную путаницу из проводов и шлангов, по которым к сервомеханизмам подается сжатый воздух.

Кроме того, его цена также малоприемлема: он стоит более 21000 долларов. Однако, по утверждению Ямамото, все трудности устранимы, и они будут устранены в самое ближайшее время. Переработка конструкции экзоскелета, которая устранит необходимость в подаче электричества и сжатого воздуха извне, уже начата.

Машина станет легче и дешевле, и, как полагает Ямамото, уже через два года медицинские учреждения смогут приобрести улучшенных «потомков» нынешнего экзоскелета за 250-300 долларов.

Текст: Геннадий Нечаев

Вам может быть интересно

Китай призвал Россию и Украину сохранять спокойствие
Темы дня

Война МУС и Израиля сыграла на руку России

МУС выдал ордер на арест премьер-министра Израиля Биньямина Нетаньяху. Решение суда уже поддержал главный дипломат ЕС Жозеп Боррель, однако в США готовятся ввести против МУС повторные санкции. В чем заключаются особенности этого противостояния и почему оно соответствует интересам России?

Россия делает последний шаг к полной независимости от Boeing и Airbus

Первые полеты полностью импортозамещенных МС-21 и SJ-100 c отечественными двигателями должны состояться в 2025 году, заявили в Минпромторге. Тем самым Россия покажет Западу, что не только может самостоятельно строить самолеты, но и делать их на 100% из собственных деталей независимо от западных двигателей и комплектующих.

Путин рассказал об ударе «Орешником» по Украине

Варшава призвала ЕС укрепить «Восточный щит» на границе с Россией и Белоруссией

Медведев обратился к Западу после пуска ракеты «Орешник»

Новости

Маск прокомментировал «список задач» на обложке Time

Американский предприниматель Илон Маск прокомментировал появление на обложке журнала Time списка задач, якобы ему принадлежащего, отметив, что не давал СМИ интервью и не связан с этой информацией напрямую.

Полиция Бразилии обвинила экс-президента Болсонару в попытке госпереворота

В Бразилии Федеральная полиция обвинила бывшего президента страны Жаира Болсонару в попытке госпереворота и других преступлениях, сообщил G1.

Минфин США объявил присоединение банков к российской СПФС «красным флагом»

Подключение иностранных банков к Системе передачи финансовых сообщений (СПФС) ЦБ России рассматривается как «красный флаг» (red flag, тревожный сигнал), заявило подведомственное Минфину США управление по контролю за иностранными активами (OFAC).

Российские войска уничтожили укрепрайон ВСУ у Макеевки в ЛНР

Российские войска уничтожили укрепленный район ВСУ у Макеевки в Луганской народной республике, заняв покинутые позиции, что укрепило их стратегическое положение, сообщил военный эксперт Андрей Марочко.

Белоусов: Российская армия сорвала кампанию ВСУ 2025 года

Продвижение российской армии в зоне СВО ускорилось, вся кампания 2025 года Вооруженных сил Украины (ВСУ) фактически сорвана, ВС России перемололи лучшие части украинской армии, заявил министр обороны Андрей Белоусов в ходе инспекции группировки «Север».

Пентагон: США не хотят войны с Россией

США не хотят войны с Россией и не стремятся к расширению украинского конфликта, но продолжат помогать Украине, заявила заместитель пресс-секретаря американского оборонного ведомства Сабрина Сингх.

Стало известно о панике в Киеве из-за угрозы ударов России

В Киеве и среди украинских военных наблюдается паника из-за угрозы ответных ударов со стороны России, сообщил на канале ABC News австралийский журналист Джон Лайонс.

Зеленский потребовал «жесткой реакции на поступки России»

На фоне запуска российской гиперзвуковой ракеты средней дальности «Орешник» по объекту на Украине украинский лидер Владимир Зеленский выразил недовольство «уважаемыми партнерами» Киева.

Япония сообщила, что санкции США не затронут участников «Сахалина-2»

Американские санкции против Газпромбанка не коснутся японских компаний, участвующих в проекте «Сахалин-2», сообщил генсек кабмина Японии Есимаса Хаяси.

СМИ сообщили о выборе Британии между Трампом и Европой

Победа Трампа на президентских выборах в США усложнила планы премьера Британии Кира Стармера по восстановлению связей с Европой, что ставит его перед выбором между США и ЕС, отмечает New York Times.

В Киеве прогремели новые взрывы

В Киеве и на западе Украины в Хмельницкой области произошли взрывы, в том числе в районе военного аэродрома.

Рютте решил убедить Трампа не уступать России по Украине

Генсек НАТО Марк Рютте планирует обсудить с избранным президентом США Дональдом Трампом в его резиденции Мар-а-Лаго стратегию мирных переговоров по Украине, акцентируя внимание на необходимости избегать уступок России.
Мнения

Александр Носович: Украинское государство – это проект Восточной Украины

Возможно, главная стратегическая ошибка российской экспертизы по Украине всех постсоветских десятилетий – это разделение ее на Восточную и Западную Украину как «нашу» и «не нашу». Нет у украинского проекта такого деления: две его части органично дополняют друг друга.

Андрей Медведев: Украина все больше похожа на второй Вьетнам для США

Выводы из Вьетнама в США, конечно, сделали. Войска на Украину напрямую не отправляют. Наемники не в счет. Теперь американцы воюют только силами армии Южного Вьетнама, вернее, ВСУ, которых не жалко. И за которых не придется отвечать перед избирателями и потомками.

Сергей Миркин: Как Зеленский и Ермак попытаются спасти свою власть

Кадровая политика Трампа не может не беспокоить главу майданного режима Владимира Зеленского и его серого кардинала Андрея Ермака. И они не будут сидеть сложа руки, ожидая, когда их уберут от власти по решению нового хозяина Белого дома. Что они будут делать?
Вопрос дня

«Русский индеец». Кто стал первым политбеженцем из США в Россию?