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

Власти утвердили меры поддержки для пострадавших партнеров Wildberries
Темы дня

Русский город Одесса перестает работать на ВСУ

Систематические удары России по портовой инфраструктуре в Одесской области в четыре раза сократили перевозки через черноморский коридор. Проседание экспорта от потенциала составило около 65%, а прямые убытки украинского АПК в этом году могут достигнуть трех млрд долларов. Как говорят эксперты, лишение выхода к Черному морю имеет огромное значение с точки зрения пресечения каналов снабжения ВСУ, потому что Одесса теряет статус тылового донора.

Швеция радикально изменит методы шпионажа в России

Парламент Швеции одобрил создание Службы внешней разведки (UND). Новое ведомство приступит к работе 1 января 2027 года и будет специализироваться на работе против России. Однако стать по-настоящему опасным у него вряд ли получится из-за родовой травмы и того, что шведы не разбираются в русских, хотя считают, что разбираются.

Песков раскрыл цель визита главы ЦРУ Рэтклиффа в Москву

Захарова назвала анекдотом выборы премьера Британии

Продажи подержанных электромобилей в России установили исторический рекорд

Новости

Челябинский лицей признали лучшей школой России

Физико-математический лицей № 31 г. Челябинска возглавил общероссийский рейтинг школ по конкурентоспособности, сменив на первом месте Физтех-лицей им. П.Л. Капицы, сообщили в пресс-службе RAEX.

Расследование убийства предателя Кузьминова в Испании зашло в тупик

Расследование смерти пилота-перебежчика из России Максима Кузьминова, который в 2023 году перелетел на Украину на вертолете Ми-8 и был найден застреленным в феврале 2024 года в Испании, было приостановлено, потому что оно зашло в тупик, пишет газета Pais со ссылкой на источники.

Украинский дрон убил мужчину с ребенком в Липецкой области

Падение беспилотника на жилой дом в Липецком округе привело к гибели мужчины и ребенка, еще две женщины пострадали, сообщил губернатор Липецкой области Игорь Артамонов.

Китайский робот побил рекорд Усэйна Болта на стометровке

Гуманоидная машина «Тяньгун» преодолела спринтерскую дистанцию быстрее лучших атлетов мира, продемонстрировав выдающиеся результаты на профильных соревнованиях в Пекине.

AP сообщило о 28 американцах в российских тюрьмах

Освобождение из заключения ветерана морской пехоты США Роберта Гилмана привлекло внимание к судьбе других американцев, страдающих серьезными заболеваниями за решеткой в российских тюрьмах, пишет Associated Press.

Жители Тернополя вышли на марш протеста после конфликта с ТЦК

На Украине в городе Тернополь после столкновения местных жителей с сотрудниками территориального центра комплектования (ТЦК, аналог военкомата) люди вышли на ночной марш протеста, сообщают украинские СМИ.

Уничтожены три летевшие на Севастополь крылатые ракеты FP-5 «Фламинго»

Российские военные уничтожили три украинские дальнобойные крылатые ракеты FP-5 «Фламинго», они летели на Севастополь, сообщил губернатор города Михаил Развожаев.

Канада бросила вызов Трампу без поддержки союзников

Канада осталась практически в одиночестве в противостоянии с США после введения Дональдом Трампом 50-процентных тарифов на канадские товары объемом 20 млрд долларов, пишет Politico.

Жителей Котовска призвали не выходить на улицу из-за пожара на складе Wildberries

Жителям города Котовск в Тамбовской области следует ограничить пребывание на улице из-за сильного задымления, начавшегося после ударов дронов по логистическому центру Wildberries заявил глава города Алексей Плахотников.

Минобороны запустило сервис выдачи архивных справок на «Госуслугах»

Россияне получили возможность мгновенно заказывать выписки и копии военных документов для подтверждения льгот или изучения семейной истории в электронном формате, соответствующий сервис запустили Минобороны и Минцифры.

Директор Ленинки показал украинскую азбуку с горящим Кремлем

В Российской государственной библиотеке есть закрытое хранилище с украинской русофобской литературой, в коллекции есть детские азбуки с горящим Кремлем и мемуары участников АТО.

Германия, Польша и Чехия урезали соцподдержку украинских беженцев

Германия, Польша и Чехия, принявшие максимальное число украинских переселенцев, существенно урезали программы социальной помощи и льготы для них, свидетельствуют данные агентства Евростат.
Мнения

Ирина Алкснис: Почему надо защищать пенсионера с ружьем и девочку со Смешариками

На днях страну всколыхнули два очень разных, но одновременно очень похожих случая. В Волгоградской области штрафанули на 40 тыс. рублей пенсионера, пытавшегося сбить дрон, а в Тульской области местные власти пригрозили наказанием 12-летней девочке, нарисовавшей Смешариков на детской площадке.

Игорь Караулов: Вместо Канье Уэста лучше позвать артиста из Северной Кореи

Я нарочно не называю имен и не обсуждаю, кто высказался за приезд американского рэпера в Россию, а кто – против. Тут важно именно то, что немалое число людей почувствовало жгучую потребность занять позицию по этому вопросу. Хотя, казалось бы, ничто такого интереса не предвещало.

Игорь Мальцев: Американские феминистки окончательно сошли с ума

Чтобы давить на судей и защитить чудовище Клэнси, убившую троих своих детей, американские феминистки начали записывать видосики, где пытают собственных детей. Вы все правильно прочитали. Они. Пытают. Собственных. Детей.
Вопрос дня

Как были обретены мощи святого князя Дмитрия Донского