外骨骼设计
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外骨骼设计

查看引领我们走向未来的七种外骨骼模型。

HAL

Cyber​​dyne 的 HAL(Hybrid Assistive Limb 的缩写)被设计成一个完整的系统,仅举几例。 机器人元素必须与用户的思想充分互动和同步。

在外骨骼中移动的人不需要发出命令或使用任何控制面板。

HAL 适应大脑向身体传递的信号,并开始自行移动。

该信号由位于最大肌肉上的传感器接收。

哈尔的心脏放在他背上的一个小盒子里,将使用内置处理器解码和传输从身体接收到的信息。

在这种情况下,数据传输速度非常重要。 生产商保证延迟将完全不可见。

此外,该系统将能够将脉冲发送回大脑,这导致人们不太有意识地相信我们所有的动作都会被骨骼的机制所反映。

  • 制造商开发了几种 HAL 变体:

    医疗用途 - 由于有额外的腰带和支撑,该结构将能够独立支撑腿部麻痹的人;

  • 供个人使用——该模型旨在支持步法,主要侧重于改善老年人或正在接受康复治疗的人的运动;
  • 与一个肢体一起使用 - 紧凑型 HAL,仅重 1,5 公斤,没有静态附件,其目的是改善所选肢体的功能; 双腿和双臂;
  • 用于卸载腰部区域 - 一种旨在支撑位于那里的肌肉的选项,首先可以让您弯曲和举重。 还将有特殊任务的版本。

    适当调整的工具包可用于艰苦的工作以及执法或紧急服务,例如,该旅的成员可以举起倒塌建筑物的墙壁碎片。

    值得补充的是,最先进的版本之一 egzoszkieletu Cyber​​dyneHAL-5 Type-B型号,成为第一个获得全球安全认证的外骨骼。

[JAPANESE IRON MAN] Cyber​​dyne HAL 机器人服装

重复步行

美国食品和药物管理局 (FDA) 去年批准了第一款在美国销售。 外骨骼 对于瘫痪的人。

被称为 ReWalk 系统,失去使用双腿能力的人将能够再次站立和行走。

当克莱尔·洛马斯(Claire Lomas)走她早期版本的伦敦马拉松路线时,ReWalk 成名。

作为测试的一部分,一名男子罗伯特·吴最近腰部以下瘫痪。 egzoszkielet 重新步行 拄着拐杖,他可以加入曼哈顿街头的路人。

Architect Wu 已经对 ReWalk Personal 的早期版本进行了测试,并提出了各种修改,以最大限度地提高使用便利性和舒适性。

目前与 异国情调ReWalk 被全球数十人使用,但最终项目的工作仍在进行中。

Wu 称赞 ReWalk Personal 6.0 不仅因为它的功能性和便利性,而且还因为它可以在不到 10 分钟的时间内启动并运行。 由手腕控制器控制的操作本身也非常简单。

负责创建 ReWalk 的以色列公司 Argo Medical Technologies 获得了向医生和患者销售和分发的许可。 然而,障碍是价格——ReWalk 目前的价格为 65k。 美元。

ReWalk——再走一遍:Argo外骨骼技术

富通

FORTIS 外骨骼可以举起超过 16 公斤的重量。 目前由洛克希德马丁公司开发。 2014 年,关注点开始在美国工厂测试最新版本。

第一个参加的是乔治亚州玛丽埃塔 C-130 运输机工厂的员工。

由于连接系统,FORTIS 允许您将重量从手转移到地面。 使用它的员工不像以前那么累,也不需要像以前那样经常休息。

外骨骼 它配备了位于用户背后的特殊配重,可让您在搬运负载时保持平衡。

因此,他不需要电源和电池,这也很重要。 去年,洛克希德马丁公司收到了至少两台试运的订单。 客户是代表美国海军的国家工业科学中心。

这些测试将作为商业技术维护计划的一部分在美国海军测试中心以及直接在其最终使用地点(海港和材料基地)进行。

项目的目的是评估适用性 外骨骼 供美国海军技术人员和购买者使用,他们每天使用重型且经常拥挤的设备,或者在运输军事用品和设备期间承受过度的体力劳动。

洛克希德·马丁公司“Fortis”外骨骼在行动

装载机

松下的 Power Loader Activelink 称其为“动力机器人”。

他看起来像很多 外骨骼原型 在贸易展览会和其他技术演示中展示。

但是,它与它们不同,特别是它很快就可以正常购买并且价格不高。

Power Loader 通过 22 个执行器增强人体肌肉力量。 当用户施力时,驱动执行器的脉冲就会被传递。

放置在杠杆中的传感器不仅可以确定压力,还可以确定施加力的矢量,这要归功于机器“知道”在哪个方向上动作。

目前正在测试一个版本,可让您自由举起 50-60 公斤。 该计划包括负载能力为 100 公斤的 Power Loader。 设计师强调,该设备并没有像它适合那样戴上。 也许这就是他们不自己称呼它的原因 外骨骼.

带功率放大的外骨骼机器人 Power Loader #DigInfo

沃克

在欧盟的资助下,一个国际科学家团队在三年的工作中建立了一种精神控制装置,可以让瘫痪的人四处走动。

这款名为 MindWalker 的设备是罗马圣卢西亚医院患者 Antonio Melillo 最早使用的设备之一,他的脊髓在车祸中被撕裂。

受害者双腿失去知觉。 用户 外骨骼 他戴上一顶有十六个电极的帽子,用来记录大脑信号。

该包装还包括带有闪烁 LED 的眼镜。 每个玻璃都有一组以不同速率闪烁的 LED。

眨眼率会影响用户的周边视觉。 大脑的枕叶皮层分析新出现的信号。 如果患者专注于左侧的一组 LED, 外骨骼 将启动。 专注于正确的设置会减慢设备的速度。

没有电池的外骨骼重约 30 公斤,因此对于这种类型的设备来说它很轻。 MindWalker 可以让体重不超过 100 公斤的成年人站立。 该设备的临床试验于 2013 年开始。 计划在未来几年内开发 MindWalker。

呼和浩特

它应该是对战场上士兵的全面支持。 全称是Human Universal Load Carrier,缩写HULC与漫画书强人有关。 它于 2009 年在伦敦的 DSEi 展览上首次亮相。

它由液压缸和计算机组成,不受环境影响,不需要额外的冷却。

外骨骼允许 以 90 公里/小时的速度运载 4 公斤的设备。 距离可达 20 公里,跑速可达 7 公里/小时。

展示的原型重 24 公斤。 2011年,该设备的性能进行了测试,一年后在阿富汗进行了测试。

主要结构元素是钛腿,支持肌肉和骨骼的工作,使其强度加倍。 通过使用传感器 外骨骼 可以做和人一样的动作。 要搬运物品,您可以使用 LAD(升降辅助装置)模块,该模块连接到框架的后部,并且在杠杆上方有可互换末端的延伸部分。

该模块允许您举起重达 70 公斤的物体。 它可供身高 1,63 至 1,88 m 的士兵使用,而空重为 37,2 kg,配备 2590 节 BB 4,5 电池,足够运行 5-20 小时(半径 72 公里内)——然而,它预计它们将被使用寿命长达 XNUMX 小时的 Protonex 燃料电池取代。

HULC 提供三种类型:突击(附加弹道防护罩重 43 公斤)、后勤(有效载荷 70 公斤)和基本(巡逻)。

外骨骼洛克希德马丁HULC

塔洛斯

在军事设施类别中,与 HULC 相比,这是一个进步。

几个月前,美国军方呼吁研究实验室、国防工业和政府机构的科学家为未来的士兵开发设备,让他不仅拥有已经开发出来的超人力量。 外骨骼而且还有以前所未有的规模看到、识别和拥抱的能力。

这种新的军事秩序通常被称为“钢铁侠的衣服”。 TALOS (Tactical Assault Light Operator Suit) 使用最先进的技术。 套装中内置的传感器将监控环境和士兵本人。

液压框架应该提供力量,类似谷歌眼镜的监控系统应该提供 XNUMX 世纪的通信和情报。 所有这些都应该与新一代武器相结合。

此外,装甲应在危险条件下提供保护,防止子弹,从机关枪(甚至是轻型机枪)开始 - 所有装甲均由特殊的“液体”材料制成,在发生撞击时应立即硬化。 磁场或电流以提供最大程度的弹射保护。

军方自己希望这种设计能够作为麻省理工学院(MIT)目前正在进行的研究的结果出现,麻省理工学院已经开发出一种在磁场影响下从液体变为固体的织物套装。

第一个原型是未来 TALOS 的一个相当具有指示性的模型,于 2014 年 2016 月在美国的一个展览活动中展示。 应该在 2018-XNUMX 年建造一个真实的、更完整的原型。

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