外骨骼設計
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外骨骼設計

查看引領我們走向未來的七種外骨骼模型。

HAL

Cyber​​dyne 的 HAL(Hybrid Assistive Limb 的縮寫)被設計成一個完整的系統,僅舉幾例。 機器人元素必須與用戶的思想充分互動和同步。

在外骨骼中移動的人不需要發出命令或使用任何控制面板。

HAL 適應大腦向身體傳遞的信號,並開始自行移動。

該信號由位於最大肌肉上的傳感器接收。

哈爾的心臟放在他背上的一個小盒子裡,將使用內置處理器解碼和傳輸從身體接收到的信息。

在這種情況下,數據傳輸速度非常重要。 生產商保證延遲將完全不可見。

此外,該系統將能夠將脈衝發送回大腦,這導致我們不太有意識地相信我們所有的動作都會被骨骼的機制所反映。

  • 製造商開發了幾種 HAL 變體:

    醫療用途 - 由於有額外的腰帶和支撐,該結構將能夠獨立支撐腿部麻痺的人;

  • 供個人使用 - 該模型旨在支持步法,主要側重於改善老年人或接受康復治療的人的運動;
  • 與一個肢體一起使用 - 緊湊型 HAL,僅重 1,5 公斤,沒有靜態附件,其目的是改善所選肢體的功能; 雙腿和雙臂;
  • 用於卸載腰部區域 - 一種旨在支撐位於那裡的肌肉的選項,首先可以讓您彎曲和舉重。 還將有特殊任務的版本。

    適當改裝的工具包可用於艱苦的工作以及執法或緊急服務,例如,該旅的成員可以舉起倒塌建築物的牆壁碎片。

    值得補充的是,最先進的版本之一 egzoszkieletu Cyber​​dyneHAL-5 Type-B型號,成為第一個獲得全球安全認證的外骨骼。

[JAPANESE IRON MAN] Cyber​​dyne HAL 機器人服裝

重複步行

美國食品和藥物管理局 (FDA) 去年批准了第一款在美國銷售。 外骨骼 對於癱瘓的人。

借助名為 ReWalk 系統的設備,失去雙腿能力的人將能夠再次站立和行走。

當克萊爾·洛馬斯(Claire Lomas)走她早期版本的倫敦馬拉松路線時,ReWalk 成名。

作為測試的一部分,一名男子羅伯特·吳最近腰部以下癱瘓。 egzoszkielet 重新步行 拄著拐杖,他可以和曼哈頓街頭的路人一起走。

Architect Wu 已經對 ReWalk Personal 的早期版本進行了測試,並提出了各種修改,以最大限度地提高使用便利性和舒適性。

目前與 異國情調ReWalk 被全球數十人使用,但最終項目的工作仍在進行中。

Wu 稱讚 ReWalk Personal 6.0 不僅因為它的功能性和便利性,而且還因為它可以在不到 10 分鐘的時間內啟動並運行。 由手腕控制器控制的操作本身也非常簡單。

負責創建 ReWalk 的以色列公司 Argo Medical Technologies 獲得了向醫生和患者銷售和分發的許可。 然而,障礙是價格——ReWalk 目前的價格為 65k。 美元。

ReWalk – 再次出發:Argo 外骨骼技術

富通

FORTIS 外骨骼可以舉起超過 16 公斤的重量。 目前由洛克希德馬丁公司開發。 2014 年,關注點開始在美國工廠測試最新版本。

第一個參加的是喬治亞州瑪麗埃塔 C-130 運輸機工廠的員工。

借助 FORTIS 連接系統,您可以將重量從雙手轉移到地面。 使用它的員工不像以前那麼累,也不需要像以前那樣經常休息。

外骨骼 它配備了位於用戶背後的特殊配重,可讓您在搬運負載時保持平衡。

因此,他不需要電源和電池,這也很重要。 去年,洛克希德馬丁公司收到了至少兩台試運的訂單。 客戶是代表美國海軍的國家工業科學中心。

這些測試將作為商業技術維護計劃的一部分在美國海軍測試中心以及直接在其最終使用地點(海港和材料基地)進行。

項目的目的是評估適用性 外骨骼 供美國海軍技術人員和採購人員使用,他們每天使用重型且經常擁擠的設備,或者在運輸軍事用品和設備期間承受過度的體力勞動。

洛克希德·馬丁公司“Fortis”外骨骼在行動

裝載機

松下的 Power Loader Activelink 稱其為“動力機器人”。

他看起來像很多 外骨骼原型 在貿易展覽會和其他技術演示中展示。

但是,它與它們不同,特別是它很快就可以正常購買並且價格不高。

Power Loader 通過 22 個執行器增強人體肌肉力量。 當用戶施力時,驅動執行器的脈衝就會被傳遞。

放置在槓桿中的傳感器不僅可以確定壓力,還可以確定施加力的矢量,這要歸功於機器“知道”在哪個方向上動作。

目前正在測試一個版本,可讓您自由舉起 50-60 公斤。 該計劃包括負載能力為 100 公斤的 Power Loader。 設計師強調,該設備並沒有像它適合那樣戴上。 也許這就是他們不自己稱呼它的原因 外骨骼.

帶功率放大的外骨骼機器人 Power Loader #DigInfo

沃克

在歐盟的資助下,一個國際科學家團隊在三年的工作中建立了一種精神控制裝置,可以讓癱瘓的人四處走動。

這款名為 MindWalker 的設備是羅馬聖盧西亞醫院患者 Antonio Melillo 最早使用的設備之一,他的脊髓在車禍中被撕裂。

受害者雙腿失去知覺。 用戶 外骨骼 他戴上一頂有十六個電極的帽子,用來記錄大腦信號。

該包裝還包括帶有閃爍 LED 的眼鏡。 每個玻璃都有一組以不同速率閃爍的 LED。

眨眼率會影響用戶的周邊視覺。 大腦的枕葉皮層分析新出現的信號。 如果患者專注於左側的一組 LED, 外骨骼 將啟動。 專注於正確的設置會減慢設備的速度。

沒有電池的外骨骼重約 30 公斤,因此對於這種類型的設備來說它很輕。 MindWalker 可以讓體重不超過 100 公斤的成年人站立。 該設備的臨床試驗於 2013 年開始。 計劃在未來幾年內開發 MindWalker。

胡爾克

它應該是對戰場上士兵的全面支持。 全稱是Human Universal Load Carrier,縮寫HULC與漫畫書強人有關。 它於 2009 年在倫敦的 DSEi 展覽上首次亮相。

它由液壓缸和計算機組成,不受環境影響,不需要額外的冷卻。

外骨骼允許 以 90 公里/小時的速度運載 4 公斤的設備。 距離可達 20 公里,跑速可達 7 公里/小時。

展示的原型重 24 公斤。 2011年,該設備的性能進行了測試,一年後在阿富汗進行了測試。

主要結構元素是鈦腿,支持肌肉和骨骼的工作,使其強度加倍。 通過使用傳感器 外骨骼 可以做和人一樣的動作。 要搬運物品,您可以使用 LAD(升降輔助裝置)模塊,該模塊連接到框架的後部,並且在槓桿上方有可互換末端的延伸部分。

該模塊可讓您舉起重達 70 公斤的物體。 適合身高1,63~1,88m的士兵使用,空重37,2kg,搭配2590節BB 4,5電池,足夠工作5~20小時(半徑72公里以內)——不過,預計它們將被使用壽命長達XNUMX 小時的Protonex燃料電池所取代。

HULC 提供三種類型:突擊(附加彈道防護罩重 43 公斤)、後勤(有效載荷 70 公斤)和基本(巡邏)。

外骨骼洛克希德馬丁HULC

塔洛斯

在軍事設施類別中,與 HULC 相比,這是一個進步。

幾個月前,美國軍方呼籲研究實驗室、國防工業和政府機構的科學家為未來的士兵開發設備,讓他不僅擁有已經開發出來的超人力量。 外骨骼而且還有以前所未有的規模看到、識別和擁抱的能力。

這種新的軍事秩序通常被稱為“鋼鐵俠的衣服”。 TALOS(戰術突擊輕型操作員套裝)使用最先進的技術。 套裝中內置的傳感器將監控環境和士兵本人。

液壓框架應該提供力量,類似於谷歌眼鏡的監控系統應該為 XNUMX 世紀提供通信和情報。 所有這些都應該與新一代武器相結合。

此外,裝甲必須在危險條件下提供保護,防止子彈,從機槍(甚至是輕型機槍)開始 - 所有裝甲均由特殊的“液體”材料製成,在受到撞擊時應立即硬化。 磁場或電流以提供最大程度的防護,防止射彈。

軍方自己希望這種設計能夠出現在麻省理工學院(MIT)目前正在進行的研究中,麻省理工學院已經開發出一種在磁場影響下從液體變為固體的織物套裝。

第一個原型是未來 TALOS 的一個相當具有指示性的模型,於 2014 年 2016 月在美國的一個展覽活動中展示。 應該在 2018-XNUMX 年建造一個真實的、更完整的原型。

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