VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

Экзоскелет – это механический каркас, позволяющий многократно увеличить минимальные усилия человека. Существует два обобщенных типа экзоскелетов: военный и медицинский. Наиболее известная разновидность военного экзоскелета – это HULC (Human Universal Load Carrier) - американский роботехнический костюм, разработанный для операций в сложных условиях. Встроенный компьютер синхронизирует работу человека и экзоскелета, воздействуя на гидравлические системы. Поднимаемый вес достигает 90-140 кг; потребление кислорода при нагрузках снижается на 15 % (чрезмерное потребление кислорода приводит к усталости). Экзоскелет не ограничивает движений, солдат способен передвигаться ползком и выполнять все необходимые действия. С помощью руки-крюка, расположенной спереди, появляется возможность переносить снаряды, пуленепробиваемый щит, при этом руки абсолютно свободны. Недостаток ранних версий – высокое энергопотребление, аккумуляторной литиевой батареи хватает на марш-бросок 20 км.

Стоит отметить, что и в России разрабатывается боевая экипировка «Боец-21» с элементами экзоскелета. Сообщается, что выйдет эта экипировка в 2015 году. Весить будет 22 кг, в комплект будут внедрены элементы экзоскелетных конструкций, системы поражения, защиты, управления, жизнеобеспечения и энергопотребления. На разработку этого проекта из бюджета было выделено 35 млн. долларов.

Медицинский экзоскелет призван помочь людям с травмами спинного мозга, затрудняющими движение. Он представляет собой костюм с огромным количеством датчиков, реагирующих на мельчайшие жесты человека, которые костюм тщательно анализирует и соответственно реагирует на них.

Прежде чем шагнуть, человек напрягает мышцы, а компьютер с помощью специальных электродов считывает это напряжение и дает команду экзоскелету выполнить определенное действие. Также все ранее воспроизведенные действия сохраняются на бортовой компьютер, что позволяет передвигаться, совсем не затрачивая мышечных усилий. Это автономное роботехническое управление работает от голосовой команды.

Наиболее знаменитый медицинский экзоскелет - eLEGS от компании Berkeley Bionics. Конструкция включает в себя подвижный титановый каркас, с различными приводами. Бортовой компьютер реагирует на действия пользователя и соответственно реагирует на них. Весит примерно 20 кг и носится поверх одежды. Главными недостатками является цена 100 тыс. долларов, и, как и в случае с военным экзоскелетом, большое энергопотребление.