O kas, jei galėtumėte apsivilkti tai, kas padarė jus stipresnius, padėjo jums pakelti sunkius daiktus ar net leisti vėl vaikščioti, jei būtumėte sužeistas? Tai daro egzoskeletai. Šios mašinos keičia mūsų judėjimo ir darbo būdą medicinoje, pramonėje ir kariuomenėje. Kaip ir daugelis šiuolaikinių robotų, jie yra sukurti siekiant palaikyti ir sustiprinti žmogaus galimybes. Šis vadovas jums papasakos viską apie egzoskeletus ir kaip jie netrukus taps didele mūsų gyvenimo dalimi.
Įvadas į egzoskeletą
Technologijų srityje egzoskeletas yra nešiojamas prietaisas, padedantis žmonėms geriau judėti arba lengviau nešiojami sunkius krovinius. Tai kostiumas, pagamintas iš metalo ar plastiko, susidėvėjusio virš kūno, kad padidintų stiprumą ar sumažintų pastangas judant.
Kitaip tariant, jūs nešiojate egzoskeletą už savo kūno ribų, kad suteiktumėte jam papildomą palaikymą. Pvz., Gamtoje krabai, o vabzdžiai turi kietą išorinį apvalkalą, kad juos stabilizuotų ir apsaugotų – tai yra jų natūralus egzoskeletas.
Kaip jie veikia?
Štai paprastas paaiškinimas, kaip veikia egzoskeletai:
- Seka judėjimą: Mašina seka jūsų kūno judėjimą, suteikdamas stabilumą, nesikišant į kelią.
- Galingas ar pasyvus: Yra tokių, kurių akumuliatoriai ar varikliai, tačiau kai kurie veikia be energijos dėl unikalių medžiagų.
- Konkretaus užduoties dizainas: Dizaineriai sukuria juos įvairioms užduotims – kai kurie padeda vėl vaikščioti, o kiti padeda atlikti sunkų darbą.
- Kūno apkabinimo struktūra: Egzoskeletai tinka kaip kostiumas, su gabalėliais, kurie apvynioja rankas, kojas ar atgal, kad kūnas būtų stabilus.
- Varikliai ar spyruoklės: Paprastai asmenys naudoja variklius ar spyruokles, kad sukurtų didesnę galią judes
Egzoskeletų tipai
Egzoskeletai dažniausiai klasifikuojami pagal tai, kaip jie veikia, ir jų siūlomos paramos pobūdis:
- Varomi egzoskeletai: Jie yra technologiškai pažengę, kai varikliai ar baterijos juos maitina. Jie stumia kūną į priekį naudodami įmontuotą sistemą ir padeda žmonėms vaikščioti, pakelti ar atlikti sunkias užduotis.
- Pasyvūs egzoskeletai: Jie naudoja spyruokles, svirtis ar specialias medžiagas, kad palaikytų kūną ir sumažintų deformaciją pasikartojančio ar sunkaus darbo metu.
- Pseudo-pasotai egzoskeletai: Jie yra kažkur tarp galingų ir pasyvių. Nors jie turi kažką panašaus į baterijas ar laidus, jie nieko neprideda dėl galios ar judesio. Vietoj to, jie padeda kontroliuoti ir vadovauti judesiui.
- Hibridiniai egzoskeletai: Šios sistemos sujungia galios šaltinius, jutiklius ir metodą, vadinamą funkcine elektrine stimuliacija (FES), kurie elektriškai skatina raumenis susitraukti.
Egzoskeletų taikymas
„Exoskeletons“ pradėjo naudoti visose pramonės šakose, kad padėtų žmonėms efektyviau vaikščioti, išlikti saugūs darbo vietoje ir greičiau atsigauti. Tai yra keletas pagrindinių sričių, kuriose jie padeda:
1. Medicininis vartojimas
Egzoskeletai vis dažniau naudojami medicinos srityje, ypač padėti pacientams, kurie prarado mobilumą dėl operacijos, ligos ar sužalojimo. Jie naudojami ligoninėse, reabilitacijos centruose ir net namuose, kad padėtų pacientams vėl judėti ir atstatyti jėgą. Terapijoje jie palaiko saugius, pakartotinius judesius, kuriuos dažnai sunku išsiversti be pagalbos.
Kai kurie egzoskeletai yra sukurti žmonėms su nuolatine negalia. Šie prietaisai suteikia jiems galimybę nueiti nedidelį atstumą arba atlikti paprastas kasdienes užduotis savarankiškai. Nors jie nepakeičia neįgaliųjų vežimėlių ar nuolatinės pagalbos, jie suteikia galimybę laisvai judėti ir išlikti aktyviems.
2. Karinio naudojimo
Kareiviai paprastai turi nešiotis daug įrangos, kai keliauja dideliais atstumais arba važiuoja per kietą žemę. Egzoskeletai pašalina dalį tos įrangos, todėl lengviau judėti ir mažiau varginanti. Jie taip pat sušvelnina sąnarius ir padeda subalansuoti, leisdami kareiviams daugiau judėti ir ilgiau išlikti energijai.
3. Pramoninis naudojimas
Atlikdamas tokias užduotis kaip gamyklos darbas, statybos ar sunkiųjų vilkimas, žmogus kelias valandas perleis sunkų krovinį. Tai užgniaužia kūną ir gali sukelti sužalojimą, jei užduotis tęsis neribotą laiką.
Pramoniniai egzoskeletai yra nešiojamos atraminės sistemos, kurios sumažina spaudimą nuo nugaros, pečių ir kojų. Jie nepadeda jums to padaryti, tačiau daro tai patogiau ir stabilesnę, ypač kai užduotis yra nepatogi ar pasikartojanti.
Išvada
Kai vis daugiau asmenų pradeda juos naudoti kasdieniame gyvenime, mes geriau suprasime, kokie jie gali būti naudingi. Laikui bėgant, šiuos prietaisus tapo paprastesni naudojami, patogiau dėvėti ir geriau prisitaikyti prie kasdienių poreikių.
Jie neišspręs visų problemų, tačiau jie suteikia žmonėms naujų priemonių judėti, dirbti ir gyventi lengviau ir padėti nei bet kada anksčiau. Be to, dizaino ir technologijos patobulinimai ir toliau daro juos prieinamesnius. Galų gale jie gali tapti įprasta kasdienio gyvenimo dalimi.
