Современные технологии не стоят на месте, и с каждым годом появляются какие-то новые изобретения, которые ещё 20 лет назад казались нам несбыточной мечтой. Такое технологичное чудо представляет собой экзоскелет. О нём, вы и узнаете в сегодняшней статье.
Что такое этот ваш «скелет»?
В переводе с греческого экзоскелет — это внешняя конструкция, которая восстанавливает утраченные способности человека или делает его сильнее.
Вся система включает в себя прочный каркас и приводы, которые отвечают за перемещения. Такие приспособления дублируют работу опорно-двигательного аппарата, рассчитывают усилия и безопасность движений.
«Скелеты» бывают пассивными и активными.
Первые не увеличивают силу и не забирают на себя физическую нагрузку, а распределяют её по телу. У активных моделей есть свой упор на земле. Они берут часть нагрузки на себя. Так пользователь поднимает больше тяжестей – получается эффект увеличения силы.
История создания экзоскелетов
Изобретателем первых прототипов был российский инженер Николай Ягн, который жил и работал в США, и в 1890-х годах запатентовал ряд технологий, которые облегчали ходьбу, бег и прыжки человека. Он планировал направить свои разработки в помощь военным.
Первый костюм был изготовлен американской компанией General Electric и назывался Hardiman. Это устройство представляло собой модель современного экзоскелета, который мог поднимать объекты весом до 110 кг, работать на воде, суше и даже в космосе. Но из-за слишком тяжёлой конструкции и медленной работы изобретение не было успешным и его выпуск пришлось свернуть.
В 1970 годах учёный из Югославии Миомир Вукобратович создаёт похожий прототип с пневмоприводом для парализованных людей, которым это изобретение должно было помочь снова начать ходить. Впоследствии специалисты из разных стран на его основе создавали свои экзоскелеты. Таким образом, в начале 1980-х годов появился экзоскелет для инвалидов из Центрального института травматологии и ортопедии имени Н.Н. Приорова. К сожалению, недостаток знаний и ресурсов значительно тормозил развитие таких важных изобретений. Только в начале XXI века учёные смогли показать свои реальные достижения в этой области.
В американском агентстве научно-военных исследований DARPA создали проект Lady Warrior. Это устройство представляло собой небронированный и невооружённый полный экзоскелет, который должен был только усиливать руки и ноги человека.
В 2008 году компания Cyberdyne изобрела костюм HAL. Он был с лёгким корпусом, встроенным компьютером и с батареей, которая способна работать несколько часов без подзарядки. Его использовали для помощи инвалидам и парализованным людям.
Сегодня многие компании ведут разработку «скелетов», пытаясь усовершенствовать их, но, к сожалению, по ценам они стоят дороговато.
Экзоскелеты в медицине
Такие костюмы — это спасение для пациентов, которые перенесли серьёзные травмы позвоночника и конечностей. Даже парализованные люди могут использовать экзоскелет для улучшения качества своей жизни.
Экзоскелет HAL от Cyberdyne, о котором было написано выше, после презентации в 2011 году был принят в 130 медицинских организациях в Японии для помощи в реабилитации инвалидов. Позже были выпущены две обновлённые модели. Новейшая модель костюма весит около 10 кг и работает на протяжении 3 часов, если нет перегрузок.
Ещё одна модель костюма ReWalk Personal 6.0 от американской Argo Medical Technologies создана для людей с ограниченными возможностями. Система весит около 23,3 кг, работает на базе Windows и предоставляет пользователю выполнение задач в трёх режимах: идти, сидеть и стоять. Непрерывно функционирует, по заявлению производителя, в течение 8 часов.
В медицине со временем начинает чаще применяться технология 3D-печати. Ведь с её помощью можно создать костюм под индивидуальные особенности тела пациента. Так, сконструировали экзоскелет, который можно с уверенностью назвать роботом. Он сделан для людей, потерявших способность самостоятельно передвигаться на своих ногах. Механизм компенсирует мышечную атрофию или паралич, самостоятельно передвигая нижние конечности человека. Такой «скелет» вовсю используется в американских реабилитационных центрах.
В России создаётся успешно свой аналог костюма для инвалидов. Система называется ЭкзоАтлет и помогает посредством сигналов головного мозга автоматически обеспечивать передвижение пациента с повторением максимально естественной ходьбы человека. Такую разработку делают учёные в МГУ. Изобретение позволяет перераспределить вес таким образом, чтобы человек без использования дополнительных двигателей или источников питания смог переносить до 100 кг груза. Вес самого устройства при этом составляет 12 кг. Стоит же такое чудо 30 тысяч долларов.
Конечно, экзоскелеты — полезное изобретение человечества, так как помогают во всех сферах, а что особенно ценно, в медицине, но пока они будут стоить больших денег, их смогут позволить себе единицы. Надеюсь, что разработчики придумают со временем, каким образом можно удешевить процесс производства, чтобы такие костюмы часто использовались для реабилитации инвалидов.
Михаил Пугачев
специально для Агентства Особых Новостей (on24.media).