Общество

31 октября 2006, 08:17

Создан костюм, превращающий человека в силача

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

Сотрудники скорой помощи пострадали при атаке дрона на Горловку
Темы дня

Эстония устроила пытку для желающих приехать в Россию

«Цирк с элементами садизма». Именно такими словами очевидцы описывают то, что прямо сейчас происходит на российско-эстонской границе. Как эстонские чиновники создали воистину пыточный режим прохождения пограничных формальностей и зачем им это понадобилось?

Мобильные огневые группы усилят искусственным интеллектом

Минобороны меняет тактику борьбы с беспилотниками: мобильные группы получают FPV-перехватчики, а сами дроны – искусственный интеллект, рассказал министр Андрей Белоусов. Эти меры, по его словам, в совокупности с объединением ПВО в единую сеть должны повысить защиту тыловых районов. Какая еще помощь может потребоваться «охотникам» на дроны противника?

Боец ВС России увел FPV-дрон от мирных жителей и спас их жизни

Цифровизация превратила ранее мужские в России профессии в женские

Психолог объяснила пользу «нытинга»

Новости

АвтоВАЗ назвал дату старта серийного производства обновленной Lada Niva Legend

Массовая сборка отечественного внедорожника Lada Niva Legend с форсированным двигателем и множеством новых деталей начнется к шестидесятилетнему юбилею автомобильного завода «АвтоВАЗ».

Германия и Нидерланды создали военный командный центр для «сдерживания России»

Германо-нидерландский корпус взял на себя командование силами Североатлантического альянса в Латвии и Эстонии, открыв новый тактический штаб в прибалтийском регионе, пишет агентство DPA.

Главком ВСУ опроверг слова Зеленского про отключение ретрансляторов в Белоруссии

Устройства связи на территории Белоруссии, помогающие корректировать полеты российских дронов, продолжают функционировать вопреки предыдущим заявлениям украинских властей.

Решетников: Зумеры отказываются перерабатывать и хотят тратить личное время на себя

Работодателям становится все сложнее привлекать к работе представителей поколения Z, заявил министр экономического развития России Максим Решетников.

Россия закрыла часть погранпереходов на границе с тремя странами

Российский кабинет министров ограничил работу нескольких пунктов пропуска на северо-западных рубежах страны.

Передающийся клещами смертельный вирус начал стремительно распространяться в США

В Соединенных Штатах зарегистрирован рекордный рост случаев заражения редким вирусом Повассан (Powassan), который передается через укусы клещей и способен вызывать тяжелые поражения центральной нервной системы.

В организации теракта в Монако французские следователи подозревают СБУ

Приоритетной версией расследования покушения на предпринимателя Владимира Ермолаева в Монако стало участие украинских спецслужб, пишет газета Le Figaro.

Российские дроны сорвали попытку прорыва ВСУ на Константиновском направлении

Военнослужащие Южной группировки войск успешно отразили наступление украинских подразделений, уничтожив живую силу и танки противника с помощью FPV-дронов.

Экс-премьер Польши передал украинский орден в музей Волынской резни

Бывший польский премьер-министр Матеуш Моравецкий передал полученный от Владимира Зеленского орден князя Ярослава Мудрого в музей памяти жертв Волынской резни.

На Украине отправили на фронт воспитывающего пятилетнюю дочь отца-одиночку

Военкомат в Днепропетровской области отказал в отсрочке и направил в воинскую часть мужчину, который самостоятельно воспитывает маленького ребенка, пишут украинские СМИ.

Киев потребовал признать суда «теневого флота» России его законными военными целями

Киевский режим потребовал от Международной морской организации признать суда так называемого российского «теневого флота» законными военными целями, пишет газета Financial Times (FT).

Киевскую квартиру Артемия Лебедева купил производитель дронов

Двухуровневую квартиру российского дизайнера в историческом центре украинской столицы продали с молотка местной компании, выпускающей беспилотники.
Мнения

Геворг Мирзаян: Зачем России ОБСЕ и прочие бессмысленные структуры

Какая польза стране в том, что она находится в составе вражеской, по сути, структуры, да еще и оплачивает ее функционирование из своего кармана? А также от МОК, УЕФА и прочих?

Ирина Алкснис: Своими атаками Запад вынуждает Россию идти до конца

Чем дальше, тем очевиднее, что у Запада просто нет плана Б в войне с нашей страной. Европа поставила на победу над нами вообще все – и в силу отсутствия альтернативы там будут переть буром в выбранном направлении – вопреки здравому смыслу, вопреки самым убедительным рациональным доводам, вопреки самой реальности.

Олег Матвейчев: Перед россиянами на выборах-2026 стоит простой выбор

Россия не может быть слабой державой. В противном случае ее просто не станет – ее разделят на части. У нас нет иной альтернативы, кроме как быть самостоятельной и сильной страной. Да, мы можем и должны совершенствовать телефоны, двигатели, технические решения, догонять и даже обгонять западные и восточные образцы. Однако все это имеет смысл только до тех пор, пока существует сама Россия.
Вопрос дня

Что за ветеран сидел рядом с Путиным на параде Победы