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

Путин сказал «большое спасибо» военным за освобождение Гуляйполя
Темы дня

На Украине началась системная кампания по ослаблению власти Зеленского

Национальное антикоррупционное бюро Украины разоблачило в Верховной раде преступную группу депутатов, которые голосовали за деньги. В коррупционной схеме оказались замешаны десятки человек. Обыски прошли в комитете по вопросам транспорта, возглавляемом Юрием Киселем («Слуга народа») – другом Владимира Зеленского. Как говорят эксперты, украинские силовики начали системную кампанию по ослаблению власти Зеленского.

2025 год заставил Запад пересмотреть ключевой тезис о силе России

Тезис о нанесении России «стратегического поражения на поле боя» в 2025 году почти вышел из употребления даже среди западных лидеров. А ведь с 2022 года он провозглашался как единственная политическая цель в отношениях между Западом и Москвой. Что и как заставило западные элиты пересмотреть свой подход?

Военный эксперт Кнутов объяснил массированный удар возмездия по Украине

Политолог отреагировал на разоблачение ОПГ депутатов в Верховной раде

Боец MMA Монсон пожаловался на ненавистный российский обычай

Новости

Подросток зарезал сверстника у школы в Туве

В селе Кызыл-Мажалык в Туве 17-летний студент техникума смертельно ранил сверстника ножом на территории школы, сообщили в СУ СК региона.

Захарова прокомментировала видео празднования Рождества на Украине

Официальный представитель МИД России Мария Захарова прокомментировала видео, на котором в день празднования Рождества на Украине участники в языческих костюмах признались, что не знают, кто такой Иисус Христос.

Гроссмейстер Карлсен бурно отреагировал на проигрыш россиянину Артемьеву

Норвежец Магнус Карлсен не расставил фигуры на доске после поражения от россиянина Владислава Артемьева на чемпионате мира по быстрым шахматам; он быстро покинул турнирный зал, оттолкнув камеру оператора.

Путин поблагодарил бойцов за смекалку при взятии Димитрова

Во время совещания на одном из командных пунктов спецоперации президент России Владимир Путин отметил профессионализм и находчивость военнослужащих 5-й мотострелковой бригады, освободивших Димитров.

Российские силовики узнали, чей ноутбук нашли при взятии штаба ВСУ в Гуляйполе

Служебный ноутбук с личными данными младшего лейтенанта ВСУ был обнаружен в оставленном подразделением блиндаже вместе с документацией и оборудованием, рассказали в российских силовых структурах.

Украинские солдаты в Косовцево встретили штурм российских войск за чаем

Украинские солдаты были застигнуты врасплох российскими штурмовиками во время чаепития в одном из домов в поселке Косовцево Запорожской области.

Военный эксперт рассказал о роли в РДК ликвидированного Капустина

Основатель запрещенного в РФ «Русского добровольческого корпуса» (РДК) Денис Капустин был ликвидирован в результате атаки дрона-камикадзе, но он являлся медийной фигурой и не был реальным руководителем РДК, сказал газете ВЗГЛЯД военный эксперт Михаил Онуфриенко. Капустин был уничтожен на Запорожском направлении в ночь на субботу.

Путин посетил один из пунктов управления войск спецоперации

Президент России Владимир Путин провел совещание в пункте управления войсками спецоперации, где заслушал доклады по освобождению Гуляйполя и Димитрова, сообщили в Кремле.

Путин поблагодарил бойцов за смекалку при взятии Димитрова

Во время совещания на одном из командных пунктов спецоперации президент России Владимир Путин отметил профессионализм и находчивость военнослужащих 5-й мотострелковой бригады, освободивших Димитров.

Politico: Удары возмездия ВС России вызвали шок на восточном фланге НАТО

Удары возмездия России по украинским объектам вызвали обеспокоенность среди восточноевропейских стран Североатлантического альянса накануне переговоров Владимира Зеленского и президента США Дональда Трамп, сообщает Politico.

Российский командир рассказал об уничтожении «мелких шаек» ВСУ в Купянске

Российские военные продолжают уничтожать небольшие группы противника на улицах Купянска.

На Западе указали на смену позиции Макрона по России

Президент Франции Эммануэль Макрон демонстрирует отход от риторики жесткой конфронтации с Москвой, делая ставку на диалог и сближение позиций с Италией, дистанцируясь от воинствующего канцлера Германии Фридриха Мерца,заявил профессор Университета Юго-Восточной Норвегии Гленн Дизен.
Мнения

Евдокия Шереметьева: Почему дети задерживаются в мире розовых пони

Мы сами, родители и законодатели, лишаем детей ответственности почти с рождения, огораживая их от мира. Ты дорасти до 18, а там уже сам сможешь отвечать. И выходит он в большую жизнь снежинкой, которой работать тяжело/неохота, а здесь токсичный начальник, а здесь суровая реальность.

Борис Джерелиевский: Единство ЕС ждет испытание угрозой поражения

Лидеры стран Европы начинают понимать, что вместо того, чтобы бороться за живучесть не только тонущего, но и разваливающегося на куски судна, разумнее занять место в шлюпках, пока они еще есть. Пока еще никто не крикнул «Спасайся кто может!», но кое-кто уже потянулся к шлюп-балкам.

Игорь Горбунов: Украина стала полигоном для латиноамериканского криминала

Бесконтрольная накачка Украины оружием и людьми оборачивается появлением новых угроз для всего мира. Украинский кризис больше не локальный – он экспортирует нестабильность на другие континенты.
Вопрос дня

Почему заблокировали Roblox?

Суть игры, риски и угрозы для детей, позиция Роскомнадзора и мнение экспертов