שלד חיצוני הוא מסגרת חיצונית המאפשרת לאדם לבצע פעולות פנטסטיות באמת: להרים משקולות, לעוף, לרוץ במהירות רבה, לבצע קפיצות ענק וכו'. ואם אתה חושב שרק לדמויות הראשיות של "איירון מן" או "אווטאר" יש מכשירים כאלה, אז אתה טועה עמוקות. הם זמינים לאנושות מאז שנות ה-60. המאה הקודמת; מה שכן, אתה יכול ללמוד איך להרכיב שלד חיצוני במו ידיך! עם זאת, דבר ראשון.
Exoskeleton: Introduction
היום אתה יכול בקלות לקנות לעצמך שלד חיצוני - מוצרים דומים מיוצרים על ידי Ekso Bionics ו-Hybrid Assistive Limb (יפן), Indego (ארה ב), ReWalk (ישראל). אבל רק אם יש לך תוספת של 75-120 אלף יורו. ברוסיה מיוצרים עד כה רק שלדים חיצוניים רפואיים. הם מעוצבים ומיוצרים על ידי Exoathlet.
השלד החיצוני הראשון נוצר על ידי מדענים מהתאגידים ג'נרל אלקטריק וצבא ארצות הברית עוד בשנות השישים של המאה הקודמת. זה נקרא Hardiman ויכול היה להרים בחופשיות מטען של 110 ק"ג לאוויר. האדם שהרכיב את המכשיר הזה בתהליך חווה עומס, כמובהרמת 4.5 ק"ג! רק עכשיו הרדימן עצמו שקל את כל 680 ק"ג. זו הסיבה שלא היה לו ביקוש גדול.
כל השלדים החיצוניים מחולקים לשלושה סוגים:
- רובוטי לחלוטין;
- עבור ידיים;
- לרגליים.
חליפות רובוט מודרניות שוקלות מ-5 עד 30 ק ג ויותר. הם גם אקטיביים וגם פסיביים (עובדים רק לפי פקודת המפעיל). לפי ייעודם, שלדים חיצוניים מחולקים לצבא, רפואי, תעשייתי וחלל. ראה את הנפלא שבהם.
השלדים החיצוניים המרשימים ביותר של זמננו
הרכבת שלדים חיצוניים כאלה במו ידיכם בבית בזמן הקרוב כמובן לא יעבוד, אבל שווה להכיר אותם:
- DM (מכונת חלומות). זהו שלד חיצוני הידראולי אוטומטי לחלוטין שנשלט על ידי קולו של המפעיל שלו. המכשיר שוקל 21 ק"ג ומסוגל לעמוד באדם במשקל של עד centner. עד כה הוא משמש לשיקום חולים שאינם יכולים ללכת עקב מחלות של מערכת העצבים המרכזית או מחלות עצב-שריר אחרות. עלות משוערת - 7 מיליון רובל.
- Ekso GT. המשימה של השלד החיצוני הזה זהה לקודמתה - זה עוזר לאנשים עם פתולוגיות של הפונקציות המוטוריות של הרגליים. המאפיינים דומים לקודם, המחיר הוא 7.5 מיליון רובל.
- ReWalk. זה נועד לתת שוב תנועה לאנשים עם שיתוק של הגפיים התחתונות. המכשיר שוקל 25 ק"ג ומסוגל לעבוד ללא טעינה למשך 3 שעות. השלד החיצוני זמין באירופה ובארה"ב במחיר שווה ערך ל-3.5 מיליוןרובל.
- REX. כיום ניתן לקנות מכשיר זה ברוסיה תמורת 9 מיליון רובל. השלד החיצוני נותן לאנשים עם שיתוק רגליים לא רק הליכה עצמאית, אלא גם יכולת לעמוד/לשבת, להסתובב, ללכת על ירח, לרדת מדרגות וכו'. REX נשלט על ידי ג'ויסטיק ויכול לתפקד כל היום ללא טעינה.
- HAL (איבר מסייע היברידי). קיימות שתי גרסאות - לזרועות ולזרועות / רגליים / פלג גוף עליון. המצאה זו מאפשרת למפעיל להרים משקל כבד פי 5 מהמגבלה לאדם. הוא משמש גם לשיקום של אנשים משותקים. השלד החיצוני הזה שוקל רק 12 ק"ג, והטעינה שלו מספיקה ל-1.0-1.5 שעות.
איך ליצור שלד חיצוני במו ידיכם: ג'יימס האקסמית' הובסון
האדם הראשון והיחיד עד כה שהצליח לבנות שלד חיצוני בתנאים שאינם מעבדתיים הוא המהנדס הקנדי ג'יימס הובסון. הממציא הרכיב מכשיר המאפשר לו להרים בחופשיות גושי אשפה במשקל 78 קילוגרם לאוויר. השלד החיצוני שלו עובד על צילינדרים פניאומטיים, המסופקים באנרגיה על ידי המדחס, והמכשיר נשלט באמצעות שלט רחוק.
קנדי לא שומר את ההמצאה שלו בסוד. איך להרכיב שלד חיצוני במו ידיכם תוכלו לברר בעקבות הדוגמה שלו באתר המהנדס ובערוץ היוטיוב שלו. עם זאת, אנא שים לב שהמשקל המורם על ידי שלד חיצוני כזה נשען אך ורק על עמוד השדרה של המפעיל.
שלד חיצוני בעצמך:תרשים לדוגמה
אין הוראות מפורטות המאפשרות לכם להרכיב בקלות שלד חיצוני בבית. עם זאת, ברור שהוא יצטרך:
- מסגרת, מאופיינת בכוח וניידות;
- בוכנות הידראוליות;
- תאי לחץ;
- משאבות ואקום;
- ספק כוח;
- צינורות עמידים שיכולים לעמוד בלחץ גבוה;
- control computer;
- חיישנים;
- תוכנה המאפשרת לשלוח ולהמיר מידע מחיישנים לפעולה הרצויה של השסתומים.
איך ההרכב הזה יעבוד בערך:
- משאבה אחת צריכה להגביר את הלחץ במערכת, השנייה צריכה להפחית אותו.
- פעולת השסתומים תלויה בלחץ בתאי הלחץ, שהעלייה/ירידה שלו תשלוט במערכת.
- מיקום חיישנים (נגד תנועת הגפיים): שש - ידיים, ארבע - גב, שלוש - רגליים, שתי רגליים (יותר מ-30 בסך הכל).
- התוכנה צריכה למנוע לחץ על חיישנים.
- אותות החיישן חייבים להיות מחולקים לאותות מותנים (מידע מהם שימושי אם החיישן הבלתי מותנה לא "מדבר" על הלחץ שהוא חווה) ובלתי מותנה. ניתן לקבוע את ההתניה/אי-התנאים של אלמנטים אלה, למשל, באמצעות מד תאוצה.
- ידיים חיצוניות - שלוש אצבעות, מופרדות מפרק כף היד של המפעיל - למניעת פציעה ולתת כוח נוסף.
- מקור הכוח נבחר לאחר הרכבה ובדיקת ניסיון של השלד החיצוני.
חליפות רובוט, עד כהרק בתחום השיקום, כבר מתחילים להיכנס לחיינו. יש ממציאים שמסוגלים לבנות מכשיר כזה מחוץ למעבדה. בהחלט ייתכן שבעתיד הקרוב כל תלמיד יוכל להרכיב במו ידיו את השלד החיצוני של Stalker. כבר אפשר לחזות שמערכות כאלה הן העתיד.
