Exoskeleton adalah bingkai eksternal yang memungkinkan seseorang untuk melakukan tindakan yang benar-benar fantastis: mengangkat beban, terbang, berlari dengan kecepatan tinggi, membuat lompatan raksasa, dll. Dan jika Anda berpikir bahwa hanya karakter utama "Iron Man" atau "Avatar" yang memiliki perangkat seperti itu, maka Anda salah besar. Mereka telah tersedia untuk umat manusia sejak tahun 60-an. abad terakhir; terlebih lagi, Anda dapat mempelajari cara merakit kerangka luar dengan tangan Anda sendiri! Namun, hal pertama yang pertama.
Exoskeleton: Pendahuluan
Hari ini Anda dapat dengan mudah membeli exoskeleton sendiri - produk serupa diproduksi oleh Ekso Bionics dan Hybrid Assistive Limb (Jepang), Indego (AS), ReWalk (Israel). Tapi hanya jika Anda memiliki tambahan 75-120.000 euro. Di Rusia, hanya eksoskeleton medis yang diproduksi sejauh ini. Mereka dirancang dan diproduksi oleh Exoathlet.
Kerangka luar pertama dibuat oleh para ilmuwan dari perusahaan General Electric dan Militer Amerika Serikat pada tahun enam puluhan abad lalu. Itu disebut Hardiman dan bisa dengan bebas mengangkat beban 110 kg ke udara. Orang yang memakai perangkat ini dalam proses mengalami beban, sepertisaat mengangkat 4,5 kg! Hanya sekarang Hardiman sendiri memiliki berat 680 kg. Itu sebabnya dia tidak banyak diminati.
Semua eksoskeleton dibagi menjadi tiga jenis:
- sepenuhnya robot;
- untuk tangan;
- untuk kaki.
Baju robot modern memiliki berat dari 5 hingga 30 kg atau lebih. Keduanya aktif dan pasif (hanya bekerja atas perintah operator). Menurut tujuannya, eksoskeleton dibagi menjadi militer, medis, industri, dan luar angkasa. Pertimbangkan yang paling indah dari mereka.
Eksoskeleton paling mengesankan di zaman kita
Merakit kerangka luar seperti itu dengan tangan Anda sendiri di rumah dalam waktu dekat, tentu saja, tidak akan berhasil, tetapi perlu mengenal mereka:
- DM (Mesin Impian). Ini adalah exoskeleton hidrolik sepenuhnya otomatis yang dikendalikan oleh suara operatornya. Perangkat ini memiliki berat 21 kg dan mampu menahan seseorang dengan berat hingga satu sen. Selama ini digunakan untuk rehabilitasi pasien yang tidak bisa berjalan karena penyakit sistem saraf pusat atau penyakit neuromuskular lainnya. Perkiraan biaya - 7 juta rubel.
- Ekso GT. Misi exoskeleton ini sama dengan yang sebelumnya - ini membantu orang dengan patologi fungsi motorik kaki. Karakteristiknya mirip dengan yang sebelumnya, harganya 7,5 juta rubel.
- ReWalk. Ini dirancang untuk memberikan gerakan kepada orang-orang dengan kelumpuhan ekstremitas bawah lagi. Perangkat ini memiliki berat 25 kg dan mampu bekerja tanpa mengisi ulang selama 3 jam. Exoskeleton tersedia di Eropa dan AS dengan harga setara 3,5 jutarubel.
- REX. Hari ini, perangkat ini dapat dibeli di Rusia dengan harga 9 juta rubel. Eksoskeleton memberi orang dengan kelumpuhan kaki tidak hanya berjalan secara mandiri, tetapi juga kemampuan untuk berdiri/duduk, berbalik, berjalan di bulan, menuruni tangga, dll. REX dikendalikan dengan joystick dan dapat berfungsi sepanjang hari tanpa mengisi ulang.
- HAL (Hybrid Assistive Limb). Ada dua versi - untuk lengan dan untuk lengan / kaki / batang tubuh. Penemuan ini memungkinkan operator untuk mengangkat beban 5 kali lebih berat dari batas untuk seseorang. Hal ini juga digunakan untuk rehabilitasi orang lumpuh. Eksoskeleton ini beratnya hanya 12 kg, dan muatannya cukup untuk 1,0-1,5 jam.
Cara membuat kerangka luar dengan tangan Anda sendiri: James Hacksmith Hobson
Yang pertama dan sejauh ini satu-satunya orang yang berhasil membuat kerangka luar dalam kondisi non-laboratorium adalah insinyur Kanada James Hobson. Penemunya merakit sebuah alat yang memungkinkannya untuk dengan bebas mengangkat balok-balok seberat 78 kilogram ke udara. Kerangka luarnya bekerja pada silinder pneumatik, yang disuplai dengan energi oleh kompresor, dan perangkat dikendalikan menggunakan remote control.
Kanada tidak merahasiakan penemuannya. Anda dapat mengetahui cara merakit kerangka luar dengan tangan Anda sendiri mengikuti contohnya di situs web insinyur dan di saluran YouTube-nya. Namun, harap dicatat bahwa beban yang diangkat oleh kerangka luar seperti itu hanya bertumpu pada tulang belakang operator.
kerangka luar DIY:contoh diagram
Tidak ada instruksi terperinci yang memungkinkan Anda merakit kerangka luar dengan mudah di rumah. Namun, jelas bahwa itu akan membutuhkan:
- frame, ditandai dengan kekuatan dan mobilitas;
- piston hidrolik;
- ruang bertekanan;
- pompa vakum;
- catu daya;
- tabung tahan lama yang dapat menahan tekanan tinggi;
- kontrol komputer;
- sensor;
- perangkat lunak yang memungkinkan Anda mengirim dan mengubah informasi dari sensor untuk pengoperasian katup yang diinginkan.
Bagaimana komposisi ini akan bekerja secara kasar:
- Satu pompa harus meningkatkan tekanan dalam sistem, yang lain harus menurunkannya.
- Pengoperasian katup tergantung pada tekanan di ruang tekanan, yang kenaikan/penurunannya akan mengontrol sistem.
- Posisi sensor (melawan gerakan anggota badan): enam - lengan, empat - punggung, tiga - kaki, dua kaki (total lebih dari 30).
- Perangkat lunak harus mencegah tekanan pada sensor.
- Sinyal sensor harus dibagi menjadi kondisional (informasi darinya berguna jika sensor tak bersyarat tidak "berbicara" tentang tekanan yang dialaminya) dan tak bersyarat. Persyaratan / kondisi tanpa syarat dari elemen-elemen ini dapat ditentukan, misalnya, dengan akselerometer.
- Tangan kerangka luar - tiga jari, terpisah dari pergelangan tangan operator - untuk mencegah cedera dan memberikan kekuatan tambahan.
- Sumber daya dipilih setelah perakitan dan uji coba kerangka luar.
Jas robot, sejauh inihanya di bidang rehabilitasi, sudah mulai memasuki kehidupan kita. Ada penemu yang mampu membuat alat semacam itu di luar laboratorium. Sangat mungkin bahwa dalam waktu dekat siswa mana pun akan dapat merakit kerangka luar Stalker dengan tangannya sendiri. Sudah mungkin untuk memprediksi bahwa sistem seperti itu adalah masa depan.
