Ezt a Smart Exosuitot a jövő első válaszadói viselik

Az Iron Man fémes öltönye képes repülni és számtalan futurisztikus szerkentyűvel ellátott, de soha nem fog megtörténni. Egy vasaló, 225 font exosuit nem praktikus, ha úgy véli, hogy az amerikai férfi vagy nő súlya 196 és 168 font között van a CDC szerint. Egy repülő, gránát-indító öltöny nem minden olyan hasznos, ha nem tudja felemelni a fejét.

Éppen ezért két kutatócsapatot hallottak a munkahelyen, kifejlesztve egy testreszabható exosuitot, amely a Tony Stark kitalált felszerelésének töredékét veszi körül. A ruha kombinálja a szövetkomponenseket az akkumulátorral működtetett mozgatórugókkal, így egy 20 kg-os (9 kg) súlyú rendszert alkot. Az Ironman-kal összehasonlítva a képességei egy kicsit kevésbé képregény - inkább az emberi kitartás korlátainak megnyomása, szemben a sivatagi lakó fegyverkereskedők irányított rakétákkal való kivételével -, de még mindig van lehetőségük úttörővé tenni (ez is igazi)).

David Perry, a Harvard Egyetem személyzeti mérnöke, és a robot-öltönyt fejlesztő tanulmány társszerzője elmondja fordítottja segíteni tud a katonáknak, hogy robusztus terepen haladjanak, segítenek a nehéz teherbírású tűzoltóknak, vagy akár olyan idős embereknek is segítséget nyújtsanak, akiknek nehézségei vannak a Parkinson-kór okozta rendellenességek miatt, miközben mindenképpen zavaróak.

„Amikor a rendszerrel jársz, elkezd elhalványulni a háttérben. Majdnem felejtsd el, hogy robotot viselel ”- mondja az exosuitról, amelyet májusban bemutattak a 2018 IEEE Nemzetközi Robotikai és Automatizálási Konferencián. „Emlékeztetnek, amint kikapcsolták, és a segítség nélkül hirtelen úgy érzi, mintha homokban járna.”

Exosuits készítése valóság

Az öltöny a textilanyagot a felhasználó derékához, a combjához és a borjakhoz rögzíti. Ezeket az alkatrészeket egy hátizsák belsejében lévő akkumulátorhoz csatlakoztatják, amelyek a motoros támasztékokat a fent említett testrészekhez támasztják. Perry és csapata a hadsereg kutatási laborjaival együttműködve terepi tesztet folytatott, amelyek katonái megfelelnek az exosuit-nak, és egy 12 mérföldes sífutó pályán jártak, bizonyítva, hogy a rendszerük nem csak a laboratóriumi beállításokra korlátozódott.

Ezt kiegészítette egy második tanulmány is, amelyet a Journal of NeuroEngineering és Rehabilitation (JNER), amely optimalizálta, hogy az exosuit mennyi energiát szállít bizonyos időpontokban. Ez a frissítés azt méri, hogy a viselő erő milyen erővel jár, és hogyan mozognak, hogy egyéni segítséget nyújtsanak minden öltönyt viselőnek. Az ötlet az, hogy energiát adjon neked, amikor a leginkább szüksége van rájuk.

„Az ebben a tanulmányban javasolt személyre szabási módszer célja az volt, hogy maximalizálja az egyes viselőknek nyújtott segítségnyújtási mennyiséget az egyéni gyalogsági mintázat tekintetében, pontosabban, a viselő boka ízületeihez szállított mechanikai teljesítmény maximalizálása során,” magyarázza Sangjun Lee, az első szerző mind az ICRA, mind a JNER tanulmányok és Harvard Ph.D. Jelölt.

A vizsgálat szerint ez a módszer csökkentette a gyaloglás anyagcsere-költségét - vagy az elégetett kalóriák mennyiségét - körülbelül 15 százalékkal az exosuit nélküli gyalogláshoz képest.Az Amerikai Gyakorlati Tanács szerint egy 120 kilós személy percenként 11,4 kalóriát éget, így ha egy 10 perces mérföldet futnak, akkor 114 kalóriát égetnek. Ha ugyanezt tennék a 97 kalóriára vágó exosuitnál. Ez nem tűnik nagy különbségnek, de a design az, ahol Perry és Lee munkája ragyog.

Ki használja az Exosuits-et

Jelenleg a gyárakban a legszélesebb körben használt exosuitokat alkalmazták, hogy segítsék a munkavállalókat hosszú és munkaigényes váltásokkal, például a Ford gyárakban használt EksoVest. Ezek merevek, és többnyire általános feladatokra használják, hogy segítsék a dolgozókat a karjuk felemelésében, válluk vagy hátuk megerőltetése nélkül. De ez nyilvánvalóan egy nagyon jelentős korlát, ameddig tehetsz, ha rajta van. Az ICRA és JNER Ezzel szemben a tanulmányok egy olyan öltönyt biztosítanak, amely elég bátor ahhoz, hogy az első válaszadók könnyen viselhessenek a szokásos egyenruhájukkal együtt.

Jelenleg a ReWalk - a rehabilitációra összpontosító robotgyártó cég - klinikai vizsgálatokon keresztül veszi át az exosuit orvosi változatát. A jövőben Perry azt reméli, hogy a katonai célú vállalatokkal együttműködik, hogy biztosítsák számukra a technikát.

„Ez minden bizonnyal izgalmas és valószínű jövő. A papírunkban kiemelt rendszer célja, hogy könnyebbé tegye a gyalogtúrát, így képzelje el, hogy a mentőmunkások és a tűzoltók segítséget kapjanak, miközben nehéz terheket szállítanak a lépcsőn, és azoknak, akik segítségre szorulnak ”- mondja. „Még mindig sok mindent meg kell tanulni és javítani, de a ReWalk most már az orvosi rendszerünkkel veszi az első kereskedelmi lépéseket, és további alkalmazások nem túl messzire vannak.”

Ha az ilyen exosuitok akár egynegyedre is képesek csökkenteni a kalóriafelhasználást, akkor láthattunk egy olyan jövőt, ahol az intenzív, fizikailag igényes munkát végző szakemberek kötelesek őket viselni. A tűzoltók lehetnek a következő Iron Menek.