Nem is olyan régen a ritka neurológiai betegségben szenvedő gyermekek először járhattak egy új robot exoskeletonnak köszönhetően. Ezek az eszközök - amelyek alapvetően robotruhák, amelyek mesterséges mozgást adnak a felhasználó végtagjainak - egyre gyakoribb módszerré válnak azoknak az embereknek a segítésére, akik nem tudják használni a lábukat a járásban. De bár a modern exoskeletonok többnyire esetlenek, nehéz eszközök, az új technológiák sokkal könnyebbé tehetik őket és természetesebbé tehetik őket. Valószínűleg már sejtette, merre tart ez: műbőr.
Az exoskeletonok az 1960-as évek óta fejlődnek. Az első exoskeleton terjedelmes lábak és karmos kesztyű volt, amelyek csak homályosan hasonlítottak egy Iron Man öltönyhöz. A hidraulika erejét kellett használnia, hogy segítsen az ipari dolgozóknak több száz kilogramm súlyt emelni. Ez a projekt sikertelen volt és nem működött, de a következő lehetőségek egyre jobbak lettek. Manapság az emberek végre felhasználhatják az exoszkeletont, hogy részlegesen javítsák saját képességeiket, újra megtanuljanak járni a segítségükkel, vagy akár érintéses vagy "tapintható" visszajelzés segítségével kölcsönhatásba léphetnek a számítógépekkel.
Jellemzően ezek az eszközök összekötő láncokból és erősítő kötésekből állnak, amelyek párhuzamosan működnek az ember saját csontjaival és ízületeivel. A mesterséges végtagok biztonságosan vannak rögzítve egy személy végtagjain, és folytatják mozgását. Az exoskeleton kontrollálható számítógéppel - például ha fizioterápiás rutint végez -, vagy a felhasználó izmainak elektromos aktivitásának figyelemmel kísérésével és az általuk generált erő támogatásával.
Nehéz és fájdalmas
Fél évszázadnyi kutatás ellenére az exoszkeletont még mindig nem használják széles körben. Ez nagyrészt azért van, mert kényelmetlen volt őket hosszú ideig viselni, mivel az emberek teste különbözik a jelmezektől, amelyeket egy Procrustean-ágyként készítenek. Néhány exoskeleton jobban illeszkedik az emberi testhez, de ha a robotízületek és a felhasználó valódi ízületei nem szinkronban forognak, kényelmetlenséget vagy fájdalmat okozhat. Mindezt tetézi a per egyes részének merevsége.
Egy másik probléma, különösen a felsőtest exoskeletonjainál, a súlyuk, mivel tartós anyagokból készülnek, amelyek nagy súlyokat képesek megtartani és támogatják a testet. A modern öltönyök sem képesek túl jól megbirkózni a hőmérséklet vagy az eső változásával, ezért a való világban nehezen használhatók. És az emberek még mindig nem tudják megszokni a megjelenésüket.
Annak érdekében, hogy az exoskeletonok praktikusabbak és kellemesebbek legyenek, újításokra van szükségünk: nem "óriási robotruhát", hanem "második bőrt" kell készítenünk. Az exoskeletonok általában nehéz villanymotorokat használnak, de a könnyű hajtóművek pneumatikus izmokként is használhatók. Hasonló erőfeszítéseket tehetnek, mint az elektromos motorok, csak ezek súlya többször kisebb lesz. Ezek az izmok gumihólyagból állnak, amelyet szövött hüvely vesz körül. Nyomás alatt megnőnek az átmérőjük és összehúzódnak a hosszuk, lökve az ízületet. És bár könnyű anyagokból készülnek, képesek erőt kifejteni, ami sok száz kilogramm megemeléséhez elegendő.
Promóciós videó:
Puha robotika
Még ezeket a könnyű működtetőket is a felhasználó testének merev mechanikus szerkezetéhez kell rögzíteni. A Salfordi Egyetem Autonóm Rendszerek és Robotika Központjának tudósai egy másik alternatívát fejlesztenek ki: a puha robotikát. Ez a technológia fizikailag puha, fejlett anyagokat használ fel ugyanazok a feladatok elvégzésére, mint a hagyományos merev robot készülékek. Különösen alkalmasak az emberekkel való kapcsolattartásra, mivel a puha gyakran fényt jelent, és kevesebb esély van a sérülésekre, amikor megüt egy embert.
Nemrégiben kifejlesztettek egy új "puha folytonos hajtást", amely úgy hajlik, mint egy elefánt törzse. A hagyományos merev robotcsuklóval ellentétben, a test egyik részében ellenállva, teljes hosszában minden irányba hajlik. Ha ilyen hajtásokkal szorosan illeszkedő öltönyt viselünk, puha exoskeletonunk lehet, amely pontosan oda hajlik, ahol viselője van. Következésképpen az öltöny tökéletesen alkalmas különböző viselők számára anélkül, hogy mechanikusan kellene beállítani vagy kalibrálni. Ráadásul a rendszer könnyű, és ruházatként is viselhető a terjedelmes mechanikus váz helyett.
Az exoskeletonokat kezdik kereskedelmi forgalomba hozni, és valószínűleg sok új dolgot fogunk látni az elkövetkező években. 2012-ben a megbénult nő, Claire Lomas exoskeletont viselve is teljesítette a London Maratont. De még mindig számos mérnöki problémát kell megoldani, mielőtt az ilyen rendszerek széleskörű használatát tapasztalnánk. Legalább szükségünk van egy ilyen áramellátási módra, anélkül, hogy félóránként csatlakoztatnunk kellene őket.
KHEL ILYA