6 2 616
5 мин.

А вот и экзоскелеты

А вот и экзоскелеты

оригинал: https://thenewstack.io/here-come-the-exoskeletons/

Достижения в области искусственного интеллекта и роботизированных технологий наконец-то сделали экзоскелеты, повышающие силу и выносливость, реальностью. Одни уже используются для реабилитации пациентов с физическими травмами, в то время как другие костюмы теперь могут даже предложить сверхчеловеческую силу. Хонда недавно получила право продавать свое “Walking Assistant Device” (« устройство поддержки при ходьбе ») в США после того, как доклинические испытания подтвердили его полезность для содействия в восстановлении нервно-мышечной системы при «восстановлении походки» после инсульта. Он уже используется на 250 объектах в Японии.

У компании Samsung тоже есть своя серия экзоскелетов, которую они назвали “Gait Enhancing and Motivation System” («улучшающая походку и мотивирующая система»), которую они продемонстрировали на CES в этом году. TechCrunch сообщает, что устройства работают как помощник при ходьбе и как источник сопротивления для улучшения силы и баланса. «Как только вы наденете его, легко забыть - что вы в экзоскелете, потому что он очень легкий, а его роботизированные элементы максимально минимизированы», - сообщает Gizmodo . «На нем нет кнопок или элементов управления. Вы просто ходите, а GEM-H облегчает ходьбу ».

Это не все компании, производящие экзоскелеты, как для восстановления здоровья и реабилитации, так и для оказания помощи в физическом труде. По словам TechCrunch , компаний ReWalk и SuitX, в сотрудничестве с несколькими автомобильными компаниями, представили свои «привлекательные» решения. IEEE Spectrum также упоминает Ekso Bionics , которая производит экзоскелеты, которые могут быть использованы пациентами, восстанавливающимися после инсульта и повреждений спинного мозга. Одна модель даже позволяет ходить людям, страдающим параличом нижних конечностей, в то время как другой экзоскелет для верхней части тела поддерживает руки рабочих, которым приходится в работе долго держать руки над головой.

В прошлом году компания Ford Motor начала использовать их на 15 заводах.

Годы развития

Когда люди думают об экзоскелетах, они думают о усиливающих силу костюмах, которые позволяют им сражаться как Железный Человек, или защищаться от инопланетян (если вы Сигурни Уивер в фильме 1986 года «Чужие»). К счастью, Sarcos работает над мощной «технологией носимых робототехники» с 2000 года и, наконец, покинул мучительную фазу «близки к производству» . «Мы принимаем заказы», - сказал генеральный директор IEEE Spectrum Бен Вольф , заявив, что экзоскелет будет готов к концу этого года. Компания предлагает костюмы для всего тела, которые - как обещает компания, помогут их владельцам поднять почти 200 фунтов «многократно, без усилий, напряжения или травм». Кроме того, компания выпускает пару дистанционно управляемых рук, которые могут поднять до 1000 фунтов. Это был долгий путь. Sarcos был основан в 1983 году, а с 2007 по 2014 год стал частью группы “Integrated Defense Systems” Raytheon («Интегрированные системы обороны»). Еще в 2008 году Sarcos выиграл у 13 других заказ на проведение военных испытаний в рамках программы экзоскелетов “Агентства перспективных исследований в области обороны США” ( DARPA), которая, согласно заявлению военного чиновника, была разработана для того, чтобы пехотинцы «могли работать быстрее. Прыгать дальше и неси больше».

В 2011 году IEEE Spectrum сообщил о предпринимаемых Sarcos усилиях по повышению производительности, точной настройке гидравлики высокого давления, сервоклапанов и контроллеров, чтобы датчики на соединениях - подключенные к распределенным компьютерным процессорам - могли побуждать исполнительные механизмы запускать высокое гидравлическое давление для выдачи до 200 кг силы на квадратный сантиметр. Датчики распознавали движения пользователя, а затем мгновенно подбирали их направление и скорость, так что, по сути, «человек движется, как обычно, а экзоскелет идет в ногу», - объяснил Фрейзер Смит из Sarco . «Внешних вычислений нет. Каждое соединение само обрабатывает данные, и суставы сообщаются друг с другом ».

Их "могучая рука" могла пробить небольшую стопку досок. Фактически, внутреннее название для проекта было «костюм Железного человека» и Смит не отрицал, что они черпали вдохновение из комиксов. «Это компания, полна фанатов - и я горжусь этим!» - со смехом сказал он IEEE Spectrum, добавив, что “большинство людей здесь очень хорошо знакомы со всеми этими супергероями, а я неравнодушен к ранним комиксам про Железного человека”. В 2010 году, когда компания представила свой костюм XOS 2, она даже пригласила актера Кларка Грегга, который играет агента SHIELD Фила Коулсона в фильмах Marvel «Железный человек» и «Мстители», чтобы проверить его.

Перерезание шнура

Конечно, это было еще в 2010 году, отметил IEEE Spectrum, когда «эта громоздкая версия удерживала пользователя привязанным к стене кабелем питания - что наверняка мешало бы действиям супергероя - по симу “костюм” оставался в R&D». Но сегодняшние “костюмы” могут работать в течение восьми часов от специальной батареи - которую можно быстро заменить на новую (полностью заряженную). И с тех пор Sarcos также нашел способ удешевить работу экзоскелетов, предоставляя энергию приводам только тогда, когда это необходимо (а не постоянно). Это заняло много лет - и потребовало много помощи. В 2014 году Sarcos был приобретен консорциумом, который в 2016 году получил значительное дополнительное финансирование от Caterpillar Ventures, GE Ventures и Microsoft. «Учитывая, что в одних только США более 8 миллионов человек получают травмы или гибнут на работе каждый год, существует значительный спрос на роботов, которые могут выполнять сложные задачи, которые слишком опасны или трудны для человека», - сказал тогда генеральный директор Вольф .

Интересно, что General Electric сама провела шесть лет, работая над одним из первых в мире экзоскелетов с приводом, начиная с 1965 года. Согласно записи в Википедии их экзоскелет носил название Hardiman .

Один рекламный ролик 1966 года описывает его как часть «программы усиления человека» - машины, которая «наделяет человека силой гиганта». “Машина не бессмысленный робот, управляемый приборами с дистанционным управлением. Это аугментированный человек.”

Перенесемся в 2019 году, сейчас Sarcos называет свой новейший экзоскелет «идеальной синергией (греч. συνεργία — сотрудничество) человека и машины», обещая, что их силовой “костюм” «совершит революцию в способах выполнения работ». Компания даже выпустила торговую марку “Realizing the future of human potential” («Осознание будущего человеческого потенциала»). Видео на канале Sarcos на YouTube также демонстрирует другие «роботизированные системы » компании, в том числе мощные (и управляемые дистанционно) Guardian GT, которые могут поднимать до 1000 фунтов.

Система сочетает в себе «ловкость человека со сверхчеловеческой силой и точностью», согласно веб-сайту Sarcos - где отмечается, что он имеет высоту в четыре фута и может перемещаться до четырех миль в час, приводимый в действие дизельным двигателем. «Поскольку роботизированные руки являются естественным продолжением движений рук оператора, обучение не занимает много времени».

RaaS?

По словам IEEE Spectrum, для своих носимых костюмов Sarcos предлагает пакет “robot as a service”(«робот как услуга»), который включает экзоскелет, док-станцию, а также техобслуживание, ремонт и модернизацию на месте от представителей Sarcos. Генеральный директор Вольф утверждает, что это будет стоить примерно 25 долларов в час, поэтому его стартовая цена должна быть где-то 52 000 долларов в год. Но он также считает, что рабочие заметят, что их производительность возросла в 4–8 раз - и будут получать меньше травм.

Даже в 2010 году огромный потенциал этой технологии был очевиден. Один инженер-испытатель объяснил, что при ношении экзоскелета: «Я не чувствую силы, но при этом - могу поднять больший груз». В одном видео Raytheon он объяснил, что экзоскелет не заставляет его чувствовать себя Железным Человеком. «Я чувствую себя самим собой, только сильнее».

«Конечно, жизнь Железного Человека и моя жизнь совершенно разные. Он живет в калифорнийском особняке и ездит на быстрых машинах, а я работаю в программном обеспечении и езжу на минивэне».

2 комментария

Игровая клубничка 17: жизнь в колледже