Человечество всегда стремилось превзойти свои возможности. Бионические протезы, инновационные лекарства, электронно-вычислительная техника и много другое — все это создано для того, чтобы победить слабости тела и разума. Люди далеко продвинулись в этом и создали механизмы, которые позволяют укреплять тело человека, значительно увеличивая его силу и выносливость. Это экзоскелеты.
Экзоскелет — это механизм, повторяющий биомеханику человека для пропорционального увеличения усилий при движении. Иными словами, это внешний скелет, который позволяет организму более эффективно выполнять свои функции. Выглядит механизм как множество металлических пластинок и шарниров, соединенных между собой.
Применение экзоскелетов не ограничено конкретной отраслью. Разработки используются в промышленности, строительстве, медицине и других сферах. Например, экзоскелеты стали незаменимыми помощниками для людей с ограниченными возможностями. Они могут подарить способность двигаться тем, кто ее не имеет.
Например, американская компания Trexo Robotics разработала механизм, благодаря которому дети с различными заболеваниями могут самостоятельно передвигаться. К таким заболеваниям относятся церебральный паралич, параплегия, синдром Ретта и др. Экзоскелет позволяет не только встать на ноги, но и настроить скорость движения, характер походки, а также подогнать высоту и ширину элементов механизма персонально под каждого ребенка.
Российские компании также активно развивают рынок экзоскелетов в данном направлении. Например, компания ExoAtlet производит механизмы для реабилитации пациентов с травмой спинного мозга, рассеянным склерозом, последствиями инсульта и ДЦП.
Устройство повторяет естественную ходьбу человека и весит около 20 кг. Может показаться, что это достаточно большой вес для человека. Однако движения механизма полностью автоматизированы, поэтому масса машины не ощущается пользователем.
Экзоскелеты также используются в промышленности для увеличения производительности труда. Они помогают повысить выносливость, силу и продуктивность рабочих, за счет чего увеличивается и эффективность производства.
Первыми российскими экзоскелетами, прошедшими успешное внедрение на промышленных предприятиях, стали механизмы компании Exorise. В линейке продукции представлены различные модели для разных целей: разгружают спину при активных движениях, помогают при использовании тяжелых инструментов, увеличивают время удерживания рук на весу и т. д.
Для работников иных профессиональных сфер экзоскелеты также могут служить хорошим подспорьем. Например, различные механизмы для облегчения передвижения крайне актуальны для всех, чей рабочий день состоит в основном из ходьбы — для курьеров, почтальонов и др. Подобные экзоскелеты способны значительно снизить нагрузку на ноги, повысив продолжительность и эффективность работы.
Применяются экзоскелеты и для нужд Вооруженных сил. Их использование позволяет повысить мобильность солдат во время боевых действий, кратно увеличить силу и выносливость. Благодаря экзоскелетам солдаты могут легче преодолевать препятствия, а также переносить большие нагрузки.
В России разработкой и производством экзоскелета для военных занялась госкорпорация «Ростех». Первый опытный образец данного устройства был представлен на военно-техническом форуме «Армия-2021». Экзоскелет «Ростеха» оснащен двумя режимами работы — активным и пассивным. Первый, активный, необходим для перемещения по участкам поверхности со сложными условиями для передвижения. Второй режим, пассивный, направлен на помощь в перемещении грузов.
При относительно небольшом весе самого механизма — всего 6 кг — устройство помогает переносить боевую экипировку и вооружение массой до 60 кг. Экзоскелет также умеет подстраиваться под характер ходьбы пользователя. Это достигается благодаря электродвигателям с датчиками давления, которые расположены в стопах конструкции.
Экзоскелеты являются одним из наиболее перспективных направлений развития современной техники. Их применение открывает новые горизонты в повышении качества жизни людей, увеличении эффективности производства, модернизации армии.
В будущем экзоскелеты могут стать еще более продвинутыми и функциональными. Например, Бристольский университет разрабатывает мягкую роботизированную одежду. Это все тот же экзоскелет, но выглядит он как обычный элемент гардероба и не бросается в глаза. По задумке авторов, такая «умная» одежда поможет увеличить силу мышц и суставов, а также обеспечить поддержку во время ходьбы. Потенциально данная технология может развиться до такого уровня, что многим людям с ограниченными возможностями больше не нужно будет пользоваться инвалидными креслами.
До вывода на рынок «умной» одежды еще далеко, но результаты, которых разработчики экзоскелетов уже добились, заставляют поверить, что и это тоже возможно.
