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

В ДНР объяснили значение освобождения Новобахмутовки
Темы дня

Как Россия освобождала Италию «от безбожников и французов»

Ровно 225 лет назад, 28 апреля 1799 года случилась одна из самых ярких побед русского оружия. Александр Суворов разгромил французскую армию под началом одного из лучших военачальников этой страны – генерала Жана-Виктора Моро. Россия тем самым вновь показала, что может освобождать от вражеской оккупации не только себя, но и европейских союзников.

Визит Блинкена обнажил слабость США перед Китаем

Ни одно из высокопоставленных официальных лиц Китая не пришло в аэропорт провожать госсекретаря США Энтони Блинкена, так бесславно закончившего свой визит в КНР. Почему важнейшие для Вашингтона переговоры закончились по сути провалом, что требовал Блинкен от Китая по поводу отношений с Россией – и какие проблемы мешают США давить на Китай?

Военкор: Выставка трофейной техники в Москве нервирует НАТО

СМИ: Германия яростно мешает изъятию российских активов

Сырский признал отступление ВСУ из трех населенных пунктов в Донбассе

Новости

Опубликованы кадры эвакуации трофейного танка Abrams из зоны СВО

Журналист Владимир Соловьев показал видеокадры того, как подбитый американский танк Abrams впервые эвакуируют из зоны спецоперации.

Полянский пригрозил Литве «жалостным нытьем» из-за Крымского моста

Заместитель постоянного представителя России при ООН Дмитрий Полянский осудил угрозы в адрес Крымского моста, прозвучавшие со стороны экс-главы МИД Литвы, который сейчас является послом этой страны в Швеции, Линаса Линкявичюса.

Боррель: Европейцы не пойдут умирать за Донбасс

Европейцы не пойдут умирать за Донбасс, но помогут украинцам перестать умирать за Донбасс, будут поддерживать Киев до окончания военных действий, которое наступит не скоро, заявил глава евродипломатии Жозеп Боррель на сессии Всемирного экономического форума в Эр-Рияде.

В Казахстане прокомментировали данные о передаче самолетов для нужд ВСУ

Казахстанская компания «Казспецэкспорт» не продавала 117 списанных военных самолетов Украине, следует из сообщения фирмы.

Член сборной Украины по рукопашному бою сбежал в Россию (видео)

Член сборной Украины по армейскому рукопашному бою Сергей Кузнецов сбежал с чемпионата Европы в Польше и транзитом через Чехию добрался до России.

Песков назвал участь Зеленского предрешенной

Пресс-секретарь президента Дмитрий Песков заявил, что участь президента Украины Владимира Зеленского предрешена.

Адмирал США обвинил Китай в использовании стратегии «лягушка в кипятке»

Китай наращивает силы в Индо-Тихоокеанском регионе, но действует постепенно, согласно стратегии «лягушки в кипятке», заявил глава Индо-Тихоокеанского командования США (USPACOM), адмирал Джон Акилино, пишет The Financial Times.

Посол Армении в ЕС назвал самоубийством подрыв интересов России на Кавказе

Армения и России исторически тесно связаны, попытки подорвать российские интересы в регионе станут самоубийственным шагом для Еревана, заявил посол Армении в Евросоюзе Тигран Балаян в интервью изданию Politico.

В Тбилиси потребовали от Вашингтона пересмотреть отношения

Грузино-американские отношения нуждаются в перезагрузке, заявил в воскресенье председатель парламентского большинства правящей «Грузинской мечты» Мамука Мдинарадзе.

Макрон порассуждал о применении ядерного оружия

Президент Франции Эмманюэль Макрон выступил за начало дискуссии о будущем европейской обороны, включая ядерное оружие. Об этом он заявил в беседе с французской молодежью.

Поддержавшему ВСУ студенту МГУ сократили срок пребывания в России

Украинский студент МГУ, арестованный в столице за попытки собрать средства для ВСУ и публикации постов с призывами ударов по Москве, получил уведомление о сокращении срока пребывания в России.

СМИ: Россия может создать новое оружие из трофейной техники НАТО

ВС России могут использовать захваченную на Украине трофейную технику НАТО для разработки нового вооружения и совершенствования своих бронемашин, сообщает Defense TV.
Мнения

Андрей Новиков-Ланской: Русская идея Иммануила Канта

Самая устойчивая кантианская цитата – его сентенция о звездном небе над нами и нравственном законе внутри нас. В этой метафоре сконцентрированы главные русские интуиции: чувство бесконечного пространства и нравственное чувство, поиск высшей справедливости.

Евдокия Шереметьева: На «передке» есть только сейчас

Каждая поездка туда превращает войну из обезличенных сводок о занятых деревнях и количестве попаданий в галерею из маленьких встреч, полных дыхания жизни, более наполненной, чем в любом месте на Земле. Жизнь там настолько острее, что, кажется, за сутки проживаешь недели и даже месяцы. Острее там всё – дружба, благодарность, признательность...

Глеб Простаков: Прекращение транзита газа через Украину на руку России

Война на энергетическом фронте с точки зрения результативности, возможно, не уступает войне на земле. Так же, как и движение войск на карте, она переформатирует геополитическую реальность на европейском континенте и способствует ускорению переформатирования мира.
Вопрос дня

Что известно о новом главкоме ВСУ Александре Сырском?