S.t.a.l.k.e.r. wiki: zone chronicles

Виды экзоскелетов для человека

На сегодняшний день разработаны и активно внедряются следующие виды экзоскелетов для человека:

  • военного назначения – различают конструкции, которые применяются для ведения боевых действий, подготовки к вылету различных летательных аппаратов (их можно использовать, как в помещениях с ограниченными пространствами, так и на авиа несущих кораблях);
  • промышленные и строительные помощники – экзоскелеты для работы (поднятия тяжестей) внедряются для упрощения работы на складах, строительных площадках и промышленных предприятиях;
  • для ликвидации последствий ЧС (чрезвычайных ситуаций) – используются в целях тушения пожаров в зданиях различного назначения, строительства сооружений для защиты от наводнений, доставки гуманитарной помощи в труднодоступные для обычного транспорта регионы;
  • системы для медицинской сферы применяют для реабилитации пациентов (они считаются оптимальным и максимально эффективным аналогом инвалидных колясок).

ENRYU

Большой, управляемый человеком робот, предназначенный для использования в условиях чрезвычайных ситуаций, T-52 Enryu (в переводе с японского «T-52 Спасательный дракон») — один из элементов спасательной операции. Высотой 3,45 и шириной 2,4 м, он оборудован семью 6,8-мегапиксельными CCD-видеокамерами и способен поднимать объекты весом до одной тонны с помощью гидравлических манипуляторов. Т-52, пожалуй, — самый совершенный мех для оказания помощи во время стихийных бедствий, проникновения в опасные районы и выдерживания условий, смертельных для человека.

Мех был построен для проведения тяжелых работ в районах бедствия японской компанией TMSUK в партнерстве с Киотским университетом и Национальным научно-исследовательским институтом Японии по пожарам и катастрофам. T-52 может управляться либо пилотом из бронированной кабины, либо дистанционно со специального пульта, при этом оператор получает контекстуальную информацию через несколько ЖК-дисплеев.

Машина специализируется на подъеме больших и тяжелых предметов, а это означает, что она может помочь людям, выжившим в землетрясениях и находящимся под обломками зданий.

Пока «Спасательный дракон» все еще на стадии разработки, но уже прошел ряд эксплуатационных испытаний и недавно был протестирован в реальных условиях во время катастрофы на АЭС Фукусима-1 в 2011 году, патрулируя область и перенося крупные радиоактивные обломки.

Военные экзоскелеты

Министерства обороны и военно-исследовательские институты разных стран ещё с прошлого века пытаются разработать лёгкую, простую и прочную систему для солдат.

В Пентагоне этим занимается агентство перспективных разработок DARPA, в России – институты и инженерные бюро, действующие по заказу Минобороны. Схожие проекты ведутся в Китае, Японии, Израиле, европейских странах.

XOS 2

Один из самых известных экзоскелетов для армии. Его задача – увеличение физических способностей солдата. Броня в снаряжение не включена.

Костюм помогает в логистике и штурмах. Он прибавляет сил, достаточных для переноса больших тяжестей, разрушения деревянных брусов и кирпичных стен.

Talos

Это комплексный костюм. У него есть функции брони и системы, увеличивающей силу. Он помогает вести бой со снаряжением до 45 кг. Костюм отслеживает жизненные показатели и даже останавливает кровотечение.

Состав и конкретные характеристики оборудования обычно не публикуются – Talos показывают на тематических выставках с общей презентацией.

ExoHiker

Этот скелет не позиционируется как армейский, но интересен для военных. Его задача – облегчить перенос тяжёлых рюкзаков во время похода. ExoHiker весит 14 кг, но снимает нагрузку 70 кг. На одном заряде без подключения солнечной батареи он проходит 65 км со скоростью около 4 км/час.

PROSTHESIS

«Простесис» — громоздкая машина, управляемая исключительно движениями человека. Разве вы не будете поражены, если узнаете, что антиробот весит около 3,5 тонны и возвышается над землей на 4,2 м?

Антиробот «Простесис» — впечатляющее расширение возможностей человека

Пилот может перемещать такую огромную машину собственным усилием благодаря интерфейсам, крепящимся к рукам и ногам и передающим движения конечностей человека четырем гидравлическим ногам робота. Точность управления и обратной связи такова, что через некоторое время управляющий роботом человек начинает ощущать экзоскелет как естественное дополнение к своему телу и, когда нагрузка на конечности робота увеличивается, человеку тоже становится труднее двигаться. Система подвески помогает пилоту ощущать, когда ноги робота касаются земли.

Антиробот прекрасно демонстрирует возможности экзоскелетов. Не так сложно представить в ближайшем будущем механизированных строителей, с легкостью перемещающих огромные грузы.

Промышленные экзоскелеты

H-Lex

Аппарат для подъёма тяжестей от Hyundai. Он подходит для маломобильных людей, но неудобен из-за больших габаритов. Поэтому основной упор сделан на работу в промышленности. Там, где приходится поднимать до 60 кг.

Chairless Chair

Этот экзостул для тех, кто работает на ногах. Он снимает напряжение в мышцах, когда нужно долго находиться в полуприседе, сидеть на корточках или стоять. Удобно для работы в цеху, на упаковочной линии, кухне, парикмахерской. Аппарат гибкий и подвижный.

Exosuit

Разработка для водолазов, которая помогает выдержать давление воды и низкую температуру на глубине 300 метров. По сути, это усиленный водолазный костюм весом в 240 кг с четырьмя двигателями.

MS-02 PowerLoader

Роботизированный костюм для многих задач. Разработчики предлагают использовать его в спасательных операциях, где нужно поднимать объекты массой до 100 кг.

В системе есть несколько манипуляторов, а в подошвах «ног» расположены датчики. Они анализируют нагрузку на человека в шести векторах и рассчитывают, сколько машинных усилий нужно приложить для помощи.

MAX SuitX

Экзоскелет для грузчиков. Конструкция дублирует опорно-двигательный аппарат, убирая с него часть нагрузки. Она постоянно висит на человеке в деактивированном состоянии, но автоматически распознаёт момент начала работы и включается.

Assist Suit AWN-03

Силовой экзоскелет от Panasonic для складских рабочих. Он закрепляется на плечах, бёдрах и пояснице. Основная задача – убирать нагрузку с позвоночника и мышц спины во время переноса тяжестей.

Новые технологии в здравоохранении

  • Медицина будущего
  • Инновации в медицине
  • Цифровая медицина
  • Здравоохранение в России
  • Единая государственная информационная система в сфере здравоохранения (ЕГИСЗ)
  • Единый цифровой контур в здравоохранении на основе ЕГИСЗ
  • Обязательное медицинское страхование (ОМС)
  • Национальный проект Здравоохранение
  • ИТ в здравоохранении РФ
  • HealthNet Национальная технологическая инициатива (НТИ)
  • Приоритетный проект Электронное здравоохранение
  • Обзор перспектив создания единого пространства электронного здравоохранения в России
  • Единая цифровая система диагностики онкологических заболеваний
  • Требования к ГИС в сфере здравоохранения субъектов РФ, МИС и информсистемам фармацевтических организаций
  • Стандарты электронного здравоохранения (ГОСТ) в России
  • TAdviser: полный каталог проектов в области автоматизации медицины, фармацевтики и здавоохранения
  • Медицинская информационная система — Каталог систем и проектов
  • Медицинские информационные системы (МИС) рынок России
  • Медицинское программное обеспечение в России
  • Электронные медицинские карты (ЭМК)
  • Электронный больничный лист
  • Электронный рецепт
  • Информатизация аптечных сетей
  • Информатизация поликлиник и больниц Москвы
  • Лабораторные информационные системы — Каталог систем и проекто
  • Лабораторные информационные системы (ЛИС, LIS)
  • Лабораторная диагностика (рынок России)
  • Как системы компьютерного зрения меняют логистику и медицину
  • Системы передачи и архивации изображений (PACS)
  • Системы передачи и архивации изображений — Каталог продуктов и проектов
  • Системы поддержки принятия врачебных решений (СППР, CDS)
  • Блокчейн в медицине
  • Большие данные (Big Data) в медицине
  • Виртуальная реальность в медицине
  • Искусственный интеллект в медицине, Стандарты в области искусственного интеллекта в здравоохранении
  • Интернет вещей в медицине
  • Информационная безопасность в медицине
  • Беспилотники в медицине
  • Визуализация в медицине
  • 5G в медицине
  • Чат-боты в медицине
  • Телемедицина
  • Телемедицина: будущее здравоохранения
  • Телемедицина (российский рынок)
  • Телемедицинский сервис — Каталог продуктов и проектов
  • Телемедицина (мировой рынок)
  • Дистанционный мониторинг здоровья пациентов
  • Преимущества видеоконференцсвязи для здравоохранения
  • Мобильная медицина (m-Health)
  • Смартфоны в медицине, Вред от мобильного телефона
  • Фармацевтический рынок России
  • Регистрация лекарств в России
  • Регистрация медизделий в России
  • Рынок медицинских изделий в России
  • Ценовое регулирование медицинских изделий в России
  • Медицинское оборудование (рынок России)
  • Цифровое здравоохранение (консорциум)
  • Национальная база генетической информации
  • Геномика и биоинформатика (рынок Россия)
  • Генетические банки данных (биобанки, биорепозитории, хранящие биологические образцы)
  • Генетическая инженерия (генная инженерия)
  • Биоинформатика (главные тренды)
  • Биохакинг
  • Генетика, Геном, Хромосома, Секвенирование ДНК, Метилирование ДНК
  • Ядерная медицина
  • Телерадиология
  • Трансляционная медицина
  • Тепловизор и медицина
  • Экзоскелеты
  • 3D-печать в медицине, 3D-печать в медицине (мировой рынок)
  • Роботы в медицине, Роботы-хируги, Роботы-хирурги (мировой рынок)
  • Искусственная кожа в медицине
  • ИТ в здравоохранении (мировой рынок)
  • Медтех (мировой рынок)
  • Облачные сервисы в медицине (мировой рынок)
  • ИТ-консалтинг в медицине (мировой рынок)
  • Медицинское оборудование (мировой рынок)
  • Нейрохирургическое оборудование (мировой рынок)
  • Онкологические ИТ-системы (мировой рынок)
  • ПО для анализа данных в медицине (мировой рынок)
  • ПО для анализа медицинских изображений (мировой рынок)
  • Приложения mHealth (мировой рынок)
  • Регулирование рынка медицинского оборудования в Европе
  • Системы радиотерапии (мировой рынок)
  • Смарт-пластыри (мировой рынок)
  • Медицинская носимая электроника (мировой рынок)
  • Фармацевтический мировой рынок
  • Утечки данных в медицинских учреждениях
  • Взятки и другие преступления в медицине
  • Зарплаты в медицине

Российские боевые инженеры на деле оценили преимущества технологии

Пока нельзя говорить о создании версии с аккумуляторной батареей, так как современная наука попросту еще не придумала устройство необходимой мощности и размера. Первая версия экзоброни «Ратник» была испытана в 2017-м году, и ею даже экипировали российских боевых инженеров в Сирии. Российская электроника была слишком массивной, поэтому для ее удержания и перевозки людьми потребовались дополнительные технологии.

Российский инженер, управляя роботехническим комплексом разминирования «Уран-6», постоянно носит на груди тяжелый пульт управления весом в восемнадцать килограмм, что становится дополнительной нагрузкой. А ведь оператору необходимо садиться, ложиться, быстро ходить, и с экзоскелетом эти движения выполнять намного легче.

Экзоскелет очень прост в применении, и надеть его можно за пару минут, а снимается он вообще мгновенно. Что касается материальных расходов, то стоимость создания одного «Ратника» обходится в три с половиной тысячи долларов. У устройства есть и еще одно преимущество —  в него встроено крепление для дополнительного оружия. Так что теперь российский солдат может спокойно держать тяжелый пулемет одной рукой.

Военное оружие и боеприпасы

Центральный научно-исследовательский институт точного машиностроения

Где находится: Подольск.

В институте разрабатывают и тестируют стрелковое оружие, патроны, а также элементы боевой экипировки. На полигоне есть автоматизированные мишенные комплексы, которые помогают определить точность стрельбы.

Инженеры ЦНИИточмаш разработали подводный автомат АПС. Он может стрелять как в воде, так и на суше. Обычно его применяют для поражения лодок, катеров, иногда используют для защиты от акул и крокодилов. Также среди изобретений института — пистолет-пулемет для ближнего боя. Он есть на вооружении ФСБ, ФСО и спецподразделений МВД России.

Автомат подводный специальный

(Фото: russian.rt.com)

Центральный научно-исследовательский испытательный институт инженерных войск

Где находится: Красногорск.

В институте разрабатывают и тестируют технологии создания блиндажей — подземных сооружений, напоминающих землянку. Они защищают от огнестрельного оружия, минометного огня и даже от радиации.

В испытательном пруду ЦНИИИ ИВ тестируют технику с точки зрения возможностей маскировки и пригодности для переправ. Также там испытывали водолазный миноискатель МИВ-2, помогающий находить взрывные устройства на воде и в земле.

Испытательный пруд ЦНИИИ ИВ МО РФ имени Д. М. Карбышева

(Фото: Yapet / LiveJournal)

Центральный научно-исследовательский институт «Буревестник»

Где находится: Нижний Новгород.

В институте производят и модернизируют артиллерийское, минометное вооружение, а также продукцию гражданского назначения.

Среди разработок «Буревестника»:

  • установки для корабельной артиллерии АК-176 и А-190, которые стали одними из самых распространенных в мире;
  • самоходный минометный комплекс 2К32 «Дева»;
  • «бесшумный» носимый миномет 2Б25 «Галл» с дальностью поражения до 1 200 м.

Новейшие образцы вооружения, разработанные «Буревестником», на параде Победы в Нижнем Новгороде, май 2021 года

(Фото: burevestnik.com)

Экзоскелеты будущего

Индустрия растёт: аппараты уменьшаются в размерах, функции становятся шире. Появляются модели не только для медицины, промышленности или армии:

ARAIG

Экзоскелет-контроллер для геймеров. Он создан не для переноса грузов или повышения способностей. Этот костюм погружает пользователя в игровую реальность: меняет температуру, имитирует попадание снарядов, контакт с землёй и препятствиями.

NASA X1

Костюм, разработанный Североатлантическим Космическим Агентством для космонавтов. Он нужен для работы с большими тяжестями в условиях невесомости.

У аппарата четыре привода на коленях и бёдрах и шесть сочленений. Разработчики планируют добавить ещё. Костюм подходит для работы на МКС и поддержки мышечного тонуса в невесомости – он отправляет данные о космонавтах медикам на Землю.

Первые экзоскелеты

Идеи о костюме, который повышает способности, зародились в фантастике. Принципы на эту тему сформулировал русско-американский инженер-механик Николай Ягн. Правда, дальше теории дело не пошло. Единственная воплощённая задумка – автоматический прибор, подающий воду в паровые котлы – «Друг кочегара».

Первый экзоскелет сделали в Пентагоне. Он назвался – Hardiman. Это был станок с большим манипулятором, в который нужно было вставлять руку для управления. Его грузоподъёмность была 110 кг, но Hardiman не принёс серьёзной пользы. Он был слишком большим и тяжёлым (680 кг).

С 1980-х – появились перспективные проекты. В 1990-х началось производство в разных странах. Костюмы по-прежнему были неуклюжими, но приближались к тому, чтобы использоваться в жизни.

Сейчас большая часть экзоскелетов делается для медицины, армии или промышленности.

Увеличить физические возможности

22 августа на международном военно-техническом форуме «Армия-2018» в подмосковной Кубинке специалисты ЦНИИточмаш представили опытную модель пассивного экзоскелета для «Ратника-3» и концептуальный вариант экипировки «Защитник будущего».

Пассивный экзоскелет отличается от активного отсутствием какой-либо электроники. Это рычажно-шарнирное механическое устройство, которое используется для облечения нагрузки на опорно-двигательный аппарат бойца, но не придаёт ему дополнительной физической мощи.

Также по теме

Опора «Ратника»: как экзоскелет расширит возможности российских военнослужащих

В России создали первый рабочий экзоскелет для солдат. Как заявил RT главный конструктор по системе жизнеобеспечения боевой экипировки…

В свою очередь, действие активного экзоскелета направлено непосредственно на увеличение физических возможностей военнослужащего — подъём тяжестей, передвижение на местности, скорость реакции. Благодаря сложной аппаратуре данное устройство повторяет биомеханику человека и учитывает его анатомические особенности.

В настоящее время активные экзоскелеты часто используются в медицинских целях. Они необходимы для реабилитации после тяжёлых операций.

Однако существенными недостатками активных экзоскелетов являются громоздкость и тяжесть конструкций (в среднем 20—30 кг), дороговизна (десятки тысяч долларов) и слабый аккумулятор (заряда батарей хватает лишь на несколько часов). Фаустов не скрывает, что инженеры ЦНИИточмаш ищут способы увеличения ёмкости аккумулятора и снижения энергопотребления. 

На текущий момент проблему дефицита электроэнергии не решили не только российские, но и западные специалисты. Например, Lockheed Martin и Berkeley Bionics безуспешно пытаются устранить недостатки активного антропоморфного экзоскелета HULC (Human Universal Load Carrier).

С помощью гидравлических механизмов и электронной начинки HULC помогает военнослужащим передвигаться по склонам гор и нести в руках груз весом 90 кг. Предполагается, что экзоскелет позволит переносить тяжёлое оборудование и вооружение во время спецопераций. Однако нехватка электроэнергии обесценивает потенциал изделия американских компаний.

  • Бронированный экзоскелет TALOS

Ещё одной перспективной разработкой США является бронированный экзоскелет (Tactical Assault Light Operator Suit) TALOS. Он будет обладать жидкой керамической бронёй, системой кругового обзора и комплексами ночного видения.

Электроприводы TALOS должны облегчить перенос тяжестей. Однако заокеанские эксперты сомневаются, что учёные смогут создать эффективно работающий экзоскелет с учётом уровня развития технологий на современном этапе. 

«Не теряя манёвренности»

21 августа индустриальный директор кластера вооружений «Ростех» Сергей Абрамов сообщил, что корпорация представит «действующий прототип» активного экзоскелета «на одной из ближайших выставок». По его словам, специалисты работают над совершенствованием этого устройства.

В прошлом году в беседе с RT Олег Фаустов рассказал, что перспективный экзоскелет разработки ЦНИИточмаш позволит бойцу переносить груз весом более 100 кг, «не уставая и не теряя манёвренности на поле боя». Управление конструкцией будет осуществляться «силой мысли» (по технологии нейроуправления).

Также по теме

Новый калашников, беспилотник «Орион» и многоцелевой авианосец: чем удивил военно-технический форум «Армия-2018»

В подмосковном парке «Патриот» начал работу международный военно-технический форум «Армия-2018». На выставке представлено около 750…

В ближайших планах «Ростеха» — создать встроенный в «Ратник» удобный, не стесняющий движения военнослужащего пассивный и активный экзоскелеты. Защитный шлем экипировки будет оснащён специальной маской-противогазом и системой целеуказания. 

«Солдат видит две картинки: одну реальную — через прозрачное стекло очков своими глазами, вторую — спроецированную. Могу привести пример с лобовым стеклом машины, на котором могут отражаться предметы из салона, — вы видите их отражение, но оно вам не мешает управлять транспортным средством», — пояснил в интервью ТАСС генеральный директор ЦНИИточмаш Дмитрий Семизоров (декабрь 2017 года).

Бронежилет «Ратника» будет иметь встроенное электроснабжение, которое позволит использовать его зимой. Защитные пластины смогут выдерживать более десяти прямых попаданий пуль. Кроме того, военнослужащие получат противоминную обувь, которую снабдят датчиками обнаружения боеприпасов и системой подавления минных полей.

  • Пассивный эксзоскелет на военнослужащем и активный образец — на экипировке «Защитник будущего»

В беседе с RT военный эксперт Юрий Кнутов отметил, что конструкторская мысль ЦНИИточмаш движется в правильном направлении. По его словам, в перспективе экзоскелет будет полностью интегрирован с экипировкой. При этом специалисты прекрасно осознают недостатки прототипов и работают над их устранением.

При этом эксперт сомневается, что экзоскелеты получат масштабное распространение во всех подразделениях Вооружённых сил РФ. Как полагает Кнутов, солдаты будут использовать вспомогательные конструкции для выполнения отдельных задач, где требуется большая физическая сила и выносливость.

«Экзоскелеты, особенно активные, слишком дорогое удовольствие, в повседневной службе в них нет серьёзной необходимости. К тому же придётся создавать инфраструктуру по их обслуживанию и ремонту. Скорее всего, получателями экзоскелетов станут инженерные части, спецназ, штурмовые подразделения», — пояснил Кнутов.

HULC

Экзоскелет HAL корпорации Cyberdyne Inc. помогает парализованным снова начать ходить, а костюм HULC, разработанный компанией Lockheed Martin, превращает здоровых солдат в механизированных воинов, увеличивая их силу, скорость и выносливость до непревзойденного уровня.

Выбравшись за пределы комиксов и фильмов, таких как «Бросок кобры», экзоскелеты теперь помогают солдатам в полевых условиях

Гидравлический экзоскелет HULC помогает солдатам выдерживать сверхчеловеческие нагрузки, позволяя нести до 90 кг груза по пересеченной местности в течение нескольких часов без перерыва, сохраняя при этом максимальную мобильность. Это достигается путем увеличения возможностей солдата с помощью активных титановых ног и экзоскелета, управляемого компьютером и оборудованного встроенным источником питания. Этот механизм переносит вес груза на землю, обеспечивая при этом солдата силами для продолжительного, быстрого перемещения в области военных действий.

Благодаря усовершенствованной композитной конструкции и специальным материалам, HULC защищает своих пользователей от повреждений опорно-двигательного аппарата, вызываемых переносом тяжелых грузов. В действительности, если учесть, что HULC может также повысить эффективность обмена веществ человека, уменьшить потребление кислорода и снизить вероятность утомления, сложно представить будущее вооруженных столкновений без подобных механизированных воинов.

Экзоскелеты будущего

Индустрия растёт: аппараты уменьшаются в размерах, функции становятся шире. Появляются модели не только для медицины, промышленности или армии:

ARAIG

Экзоскелет-контроллер для геймеров. Он создан не для переноса грузов или повышения способностей. Этот костюм погружает пользователя в игровую реальность: меняет температуру, имитирует попадание снарядов, контакт с землёй и препятствиями.

NASA X1

Костюм, разработанный Североатлантическим Космическим Агентством для космонавтов. Он нужен для работы с большими тяжестями в условиях невесомости.

У аппарата четыре привода на коленях и бёдрах и шесть сочленений. Разработчики планируют добавить ещё. Костюм подходит для работы на МКС и поддержки мышечного тонуса в невесомости – он отправляет данные о космонавтах медикам на Землю.

Описание

Экспериментальный образец военного экзоскелета. В серийное производство так и не попал, ввиду чрезвычайной дороговизны и некоторых ошибок в проектировании. Несмотря на это, выпускается малыми партиями на подпольных предприятиях за пределами Украины. Данный экзоскелет относится к третьему поколению. В нём устранены конструктивные недостатки, кардинально снижавшие подвижность, а также усилена броня. Предоставляет великолепную защиту от пулевого и осколочного попадания, но не гарантирует стойкости к аномалиям.
— Описание в «S.T.A.L.K.E.R.: Тень Чернобыля»
Экспериментальный образец военного экзоскелета. В серийное производство не пошёл ввиду чрезвычайно высокой себестоимости и некоторых огрехов в проектировании. Несмотря на это, выпускается малыми партиями на подпольных предприятиях за пределами Украины. Данный экзоскелет относится к третьему поколению. В нём устранены многие прежние недостатки, кардинально снижавшие подвижность, а также усилена броня. Экзоскелет превосходно защищает владельца от пулевого и осколочного поражения, однако заметно снижает степень подвижности. Пробиваем бронебойной пулей.
— Описание в «S.T.A.L.K.E.R.: Чистое Небо»
Экспериментальный образец военного экзоскелета. В серийное производство не пошёл ввиду чрезвычайно высокой себестоимости и некоторых огрехов в проектировании. Несмотря на это, из-за возможности значительно увеличивать мобильность носителя пользуется спросом и потому негласно выпускается малыми партиями за пределами Украины. Оснащён встроенным контейнером для артефактов.
— Описание в «S.T.A.L.K.E.R.: Зов Припяти»

Встречается в пяти видах: экзоскелет, экзоскелет «Свобода», экзоскелет «Монолита», экзоскелет наёмников и экзоскелет «Долга». В оригинальной игре получить можно только два из них: экзоскелет и экзоскелет «Свобода»

Здоровье и безопасность

Хотя экзоскелеты могут уменьшить стресс от ручного труда, они также могут представлять опасность. Центры США по контролю и профилактике заболеваний (CDC) призвали к проведению исследований для изучения потенциальных опасностей и преимуществ технологии, отмечая новые потенциальные факторы риска для рабочих, такие как отсутствие мобильности, чтобы избежать падения объекта, и потенциальные падения из-за смещение центра тяжести.

По состоянию на 2018 год Управление по безопасности и гигиене труда США не готовило никаких стандартов безопасности для экзоскелетов. Международная организация по стандартизации опубликовала стандарт безопасности в 2014 году, и ASTM International работает над стандартами , которые будут выпущены , начиная с 2019 года.

История

Самым ранним известным устройством, напоминающим экзоскелет, было устройство для помощи движению, разработанное в 1890 году русским инженером Николаем Ягиным. Он использовал энергию, хранящуюся в баллонах со сжатым газом, чтобы помочь в движении, хотя он был пассивным и требовал человеческой силы. В 1917 году изобретатель из США Лесли К. Келли разработал то, что он назвал педомотором, который работал от пара с искусственными связками, действующими параллельно движениям владельца. Эта система могла дополнять человеческую силу внешней силой.

В 1960-х годах начали появляться первые настоящие «мобильные машины», интегрированные с человеческими движениями. Костюм под названием Hardiman был разработан совместно General Electric и Вооруженными силами США . Костюм приводился в действие гидравликой и электричеством и увеличивал силу владельца в 25 раз, так что подъем 110 кг (240 фунтов) ощущался как подъем 4,5 кг (10 фунтов). Функция, называемая силовой обратной связью, позволяла владельцу чувствовать силы и объекты, которыми он манипулирует.

Hardiman имел серьезные ограничения, в том числе его вес в 680 кг (1500 фунтов). Он также был спроектирован как система ведущий-ведомый: оператор был в основном костюме, окруженном внешним костюмом ведомого, который выполнял работу в ответ на движения оператора. Время отклика для костюма раба было медленным по сравнению с костюмом, построенным из одного слоя, и жуки вызывали «резкое и неконтролируемое движение машины» при одновременном перемещении обеих ног. Медленная скорость ходьбы Хардимана 0,76 метра в секунду (2,5 фута / с или чуть менее 2 миль в час) еще больше ограничила практическое использование, и проект не увенчался успехом.

Примерно в то же время первые активные экзоскелеты и гуманоидные роботы были разработаны в Институте Михайло Пупина в Югославии командой под руководством профессора Миомира Вукобратовича . Первыми были разработаны системы передвижения на ногах с целью оказания помощи в реабилитации лиц, страдающих параличом нижних конечностей. В ходе разработки активных экзоскелетов институт также разработал теорию, которая помогает анализировать и контролировать походку человека. Некоторые из этих работ послужили основой для разработки современных высокопроизводительных гуманоидных роботов. В 1972 году в Белградской ортопедической клинике был испытан активный экзоскелет для реабилитации людей с параличом нижних конечностей с пневматическим приводом и электронным программированием.

В 1985 году инженер Лос-Аламосской национальной лаборатории (LANL) предложил экзоскелет под названием Pitman, силовой доспех для пехотинцев. Дизайн включал в шлем сенсоры сканирования мозга и считался слишком футуристическим; он никогда не был построен.

В 1986 году экзоскелет под названием Lifesuit был разработан Монти Ридом, рейнджером армии США, сломавшим спину в результате парашютной катастрофы. Во время выздоровления в больнице он прочитал научно-фантастический роман Роберта Хайнлайна « Звездный десант» , и описание Хайнлайном мобильных силовых костюмов пехоты вдохновило Рида на создание поддерживающего экзоскелета. В 2001 году Рид начал работать над проектом на постоянной основе, а в 2005 году он одел 12-й прототип в гонке по бегу в День Святого Патрика в Сиэтле, штат Вашингтон. Рид утверждает, что установил рекорд скорости для ходьбы в костюмах роботов, завершив гонку на 4,8 километра (3 мили) со средней скоростью 4 километра в час (2,5 мили в час). Прототип Lifesuit 14 может пройти 1,6 км (1 милю) при полной зарядке и поднять 92 кг (203 фунта) для владельца.

Экзоскелеты на вооружении армии: разработки Российской Федерации

Одной из современных инноваций на вооружении регулярных войск РФ является экзоскелет модели ЭО-1, который активно применяется саперами и прошел множественные испытания в условиях военных действий.

Изначально данный аппарат был создан для защиты столба позвоночника и суставов тела, снижения уровня нагрузок на опорно-двигательный аппарат в момент перемещения различных грузов, имеющих вес более пятидесяти килограмм.

В большинстве случаев такие нагрузки вызваны наличием следующей экипировки:

  • рюкзаки рейдового типа;
  • снаряжение специального предназначения;
  • оружие и боекомплекты.

Такое обмундирование должно применяться в ходе различного рода маршей и операций штурмовой разновидности. Экзоскелеты на вооружении армии данной модели позволили в несколько раз снизить мышечную усталость и повысить показатели работоспособности военного специалиста. Данное изделие в дальнейшем было максимально доработано в соответствии с потребностями Министерства обороны.

Первичный прототип изобретения отличался отсутствием системы аварийного сброса. Такой механизм представлен в виде чеки на лямке плечевой зоны, при извлечении которой и устройство, и груз сбрасываются в автоматическом режиме. Кроме того, начальные разработки представлялись в черном цвете, а сегодня устройство окрашено в камуфлированной расцветке.

Кроме того, для использования экзоскелетов на вооружении армии, потребовались серьезные доработки в сфере эргономики приспособления. Увеличена подвижность конечностей в ходе применения костюма.