SWSU utvikler et eksoskjelett for hæren

SWSU utvikler et eksoskjelett for hæren
SWSU utvikler et eksoskjelett for hæren

Video: SWSU utvikler et eksoskjelett for hæren

Video: SWSU utvikler et eksoskjelett for hæren
Video: U.S. Air Force: Aerospace Ground Equipment 2024, Kan
Anonim

Det andre internasjonale militærtekniske forumet "Army-2016" vil finne sted først i begynnelsen av september, men allerede nå kunngjør deltakerne på denne hendelsen nye utviklinger, som vil bli elementer i utstillingen. Det er bemerkelsesverdig at i tillegg til forsvarsindustriens virksomheter, vil forskjellige andre organisasjoner, inkludert høyere utdanningsinstitusjoner, delta i det fremtidige forumet. Så, South-West State University (Kursk) må vise en ny versjon av eksoskeleton designet for bruk i militæret.

I slutten av november i fjor fortalte rektor for SWSU Sergei Yemelyanov til pressen at universitetet og forsvarsdepartementet i nær fremtid planlegger å signere en samarbeidsavtale. Militæravdelingen ble interessert i utviklingen av universitetsspesialistene og uttrykte et ønske om å føre tilsyn med nytt arbeid på dette området. Som et gjensidig fordelaktig samarbeid planla Forsvarsdepartementet å støtte nye prosjekter, inkludert økonomisk.

Det var planlagt å bruke flere måneder på å lage en ny versjon av eksoskjelettet beregnet på bruk av militæret. Allerede i 2016 var det planlagt å presentere en prototype av et tungt klassesystem. Det ble hevdet at den første versjonen av et tungt eksoskjelett for hæren, på forespørsel fra kunden, vil bli opprettet i en transportversjon. Systemet for bruk under kampforhold har ennå ikke blitt utviklet av flere årsaker.

SWSU utvikler et eksoskjelett for hæren
SWSU utvikler et eksoskjelett for hæren

Et av eksoskjelettene utviklet ved SWSU. Foto Swsu.ru

Ifølge rapporter begynte SWSU arbeidet med eksoskjeletter i 2014. Ved å motta et tilskudd fra Russian Science Foundation tillot universitetet å organisere et eget laboratorium for studier og design av ny teknologi. På grunnlag av Institutt for mekanikk, mekanikk og robotikk ble laboratoriet "Moderne metoder og robotsystemer for forbedring av menneskelig miljø" åpnet.

En av hovedretningene for laboratoriets arbeid var studiet av opprettelsen av bioingeniørmekaniske enheter beregnet på rehabilitering av mennesker med nedsatt funksjonsevne, eller for å forbedre de fysiske egenskapene til en person. Den viktigste måten å løse slike problemer på er å lage eksoskjeletter av den nødvendige formen med de nødvendige egenskapene.

Et eksoskjelett er et system i form av en ramme, et sett med stasjoner og kontrollenheter som en person kan sette på som annet spesialutstyr. På grunn av de spesielle prinsippene for kontrollsystemet som styrer stasjonene, kan eksoskjelettet påta seg hovedbelastningene, noe som reduserer den fysiske påvirkningen på personen. Slike funksjoner i systemet gjør det mulig å øke operatørens fysiske styrke under implementeringen av visse operasjoner, eller å kompensere for de eksisterende problemene i muskuloskeletalsystemet, slik at normal bevegelse kan oppstå.

Exoskeletons anses som lovende verktøy som kan brukes mye på forskjellige felt. Først av alt er slike systemer av interesse for militæret, siden de kan øke kapasiteten til en soldat betydelig på slagmarken og bak. På grunn av eksoskjeletter kan du øke størrelsen på den ammunisjonen som kan brukes, eller bruke tyngre våpen. I tillegg forenkler det ytelsen til lasting og lossing. På det medisinske feltet kan eksoskjeletter brukes som et effektivt rehabiliteringsmiddel.

Ved å bruke den eksisterende utviklingen og nye ideer, klarte laboratoriepersonalet på bare noen få måneder å lage en rekke prosjekter med nytt rehabiliteringsutstyr. Først og fremst tok spesialistene hensyn til lette medisinske systemer. Samtidig måtte de ansatte ved laboratoriet ved South-Western State University utføre ganske mye arbeid for å studere funksjonene til eksoskeletet og dets kontrollsystemer. Løsningen på slike problemer tillot å fortsette arbeidet.

Våren 2015 ble den første versjonen av et lett eksoskelet som interagerer med brukerens underekstremiteter presentert og testet. Funksjonene til denne enheten gjør det mulig å øke styrken til det menneskelige muskuloskeletale systemet med 30-50%. Slike egenskaper lar eksoskjelettet hjelpe eldre eller personer med forskjellige skader å bevege seg. I dette tilfellet kan stasjonene til eksoskeletet ta på seg noe av belastningen og laste ut brukerens muskler.

Ved høsten i fjor ble et helt kompleks av verktøy opprettet på SWSU, designet for å løse ulike problemer. Innenfor rammen av dette komplekset tilbys tre produkter med lignende design, men med forskjellige egenskaper og forskjellige formål. Nye prosjekter ble opprettet for å løse vitenskapelige problemer, så vel som for mulig bruk i praksis. For dette var tre eksoskjeletter forskjellige i instrumentering.

Det første produktet av familien er det såkalte. passiv eksoskeleton ExoMeasure. Det er et skjelett av en kompleks "anatomisk" design med et sett med sensorer som sporer de relative bevegelsene til individuelle deler. Således, når en person som bruker dette eksoskeletet beveger seg, fikser automatikken alle bevegelser. En lignende teknikk er blitt foreslått for vitenskapelig bruk, for å studere funksjonene til mekanikken i menneskekroppen.

Den andre versjonen av eksoskeletet heter ExoLite. Dette systemet er en såkalt. hofteeksoskeleton designet for å duplisere og forsterke brukerens ben. En slik enhet mottok flere hengsler og stasjoner i forskjellige deler, noe som gjør at en person kan reise seg, sette seg ned, gå og klatre trapper ved å bruke delvis lossing av muskel- og skjelettsystemet.

Det tredje eksoskjelettet, som ble opprettet sent i fjor, fikk navnet ExoHeavy. Denne enheten er designet for å duplisere brukerens ben og bruker også et ryggstøttesystem. Ved hjelp av dette utstyret lar eksoskjelettet en person reise seg, sette seg ned og gå, selv som ikke kan bevege seg selvstendig på grunn av utilstrekkelig styrke i sine egne muskler. I tillegg tillater ExoHeavy -systemet brukeren å bære en ekstra belastning på opptil 80 kg.

I henhold til planene for slutten av høsten i fjor skulle eksoskjelettene ExoMeasure og ExoLite gå ut for testing tidlig i 2016. Etter tester i et universitetslaboratorium ble det foreslått å teste disse systemene og etablere potensialet deres i rehabilitering av virkelige pasienter. Denne fasen av testing skulle utføres på grunnlag av Kursk senter for funksjonell rehabilitering "Aquila". Senteret har erfaring med å jobbe med mennesker som lider av ulike bevegelsesforstyrrelser. Den nye utviklingsteknikken til YuZGU skulle gjøre det mulig for dem å øke effektiviteten til pasientrehabilitering.

På slutten av fjoråret snakket utviklerne av nye systemer om deres produksjonskapasitet. Ifølge lederen for laboratoriet som arbeider med eksoskjeletter, Andrei Yatsun, universitetets evne til å etablere masseproduksjon av nye systemer med frigivelse av opptil ti gjenstander per år. Kostnaden for et serielt eksoskjelett er estimert til 700-800 tusen rubler. A. Yatsun bemerket at lignende systemer utviklet av andre innenlandske universiteter og planlagt for utgivelse i slutten av 2016 vil koste omtrent 1,5 millioner rubler.

Bilde
Bilde

ExoAtlet -system fra MGU Photo Utro.ru

Prototyper av nye eksoskjeletter utviklet av Kursk University brukes i laboratorieforskning og testing, og blir i tillegg utstillinger på utstillinger. Så, i desember i fjor, ble utviklingen av laboratoriet "Moderne metoder og robotsystemer for å forbedre menneskelig miljø" presentert på utstillingen VUZPROMEXPO-2015. Så ble det hevdet at det nye systemet bokstavelig talt kunne sette selv funksjonshemmede i den første gruppen på beina.

Noen dager før starten av desemberutstillingen, snakket representanter for SWSU om den kommende signeringen av en kontrakt med forsvarsdepartementet, i henhold til hvilken en ny versjon av eksoskeletet skal utvikles, beregnet for operasjon av troppene. Militæravdelingen har uttrykt et ønske om å gi prosjektet økonomisk støtte. Ifølge rapporter vil det i første omgang etter ordre fra forsvarsdepartementet bli opprettet et system for å forbedre brukerens fysiske evner. Et slikt eksoskjelett kan brukes til transportformål, så vel som ved utførelse av lastoperasjoner. I fremtiden kan et lignende system dukke opp, beregnet for bruk direkte i fiendtligheter og med tilhørende designfunksjoner.

For tiden, i vårt land, utvikles flere nye prosjekter av eksoskjeletter for forskjellige formål. For eksempel kan det første systemet for å komme inn på markedet være utviklingen av spesialister fra Moscow State University kalt ExoAtlet. Enheten med en totalvekt på 12 kg vil tillate brukeren å bevege seg rundt, selv med funksjonshemming i muskuloskeletalsystemet, samt bære en last som veier 70-100 kg. En spesiell modifikasjon av dette eksoskjelettet har allerede blitt utviklet, som kan utstyres med et panserskjold på 35 kg. Denne versjonen av enheten kan være av interesse for militæret og redningsmenn. ExoAtlet exoskeleton vil være tilgjengelig for bestilling innen utgangen av dette året.

Generelt er bransjen optimistisk om fremtiden til eksisterende eksoskjelettdesign. Så, i april i fjor, sa lederen for medisinsk utstyrsavdelingen til United Instrument-Making Corporation, Alexander Kulish, at levering av eksoskjeletter fra hæren, som øker styrken til krigerne betydelig, bør forventes i løpet av de neste fem årene. Dermed kan utviklingen av ny teknologi i en nær fremtid begynne, noe som kan bli ganske utbredt.

Utseendet til hærens eksoskjelett fra South-Western State University er fremdeles ukjent. Kanskje det vil ligne på eksisterende design, men du bør forvente mye forskjell fra dem. Det er kjent at et utvalg av slikt utstyr vil bli vist i begynnelsen av september under utstillingen "Army-2016". Likevel er det mulig at "premieren" av dette systemet vil finne sted tidligere. På en eller annen måte kan Forsvarsdepartementet regne med fremveksten av nytt spesialutstyr som vil øke soldatenes evne til å løse visse oppgaver.

Anbefalt: