외골격 디자인

우리를 미래로 이끄는 XNUMX가지 외골격을 확인해보세요.

HAL

Cyberdyne의 HAL(Hybrid Assistive Limb의 약어)은 몇 가지 예를 들자면 완전한 시스템으로 설계되었습니다. 로봇 요소는 사용자의 마음과 완전히 상호 작용하고 동기화되어야 합니다.

외골격을 타고 걷는 사람은 명령을 내리거나 제어판을 사용할 필요가 없습니다.

HAL은 뇌에서 신체로 전송되는 신호에 적응하여 독립적으로 움직이기 시작합니다.

신호는 가장 큰 근육에 위치한 센서에 의해 감지됩니다.

등의 작은 상자에 들어 있는 Hal의 심장은 내장 프로세서를 사용하여 신체에서 받은 정보를 해독하고 전송합니다.

이 경우 데이터 전송 속도가 매우 중요합니다. 생산자들은 지연이 전혀 눈에 띄지 않을 것이라고 확신합니다.

더욱이, 시스템은 자극을 다시 뇌로 보낼 수 있게 되며, 이는 우리의 모든 움직임이 골격의 메커니즘에 의해 반영될 것이라는 완전히 의식적이지 않은 믿음으로 이어집니다.

• 제조업체는 여러 HAL 옵션을 개발했습니다.

  의료용 - 추가 벨트 및 지지대 덕분에 구조는 다리 마비가 있는 사람들을 독립적으로 지원할 수 있습니다.

• 개인용 - 이 모델은 주로 노인이나 재활을 받는 사람들의 움직임을 개선하는 데 중점을 두고 발놀림을 지원하도록 설계되었습니다.
• 한쪽 팔다리에 사용 - 무게가 1,5kg에 불과한 소형 HAL에는 고정 장치가 없으며 그 목적은 선택한 팔다리의 기능을 향상시키는 것입니다. 다리와 팔 모두;
• 요추 부위의 짐을 내리기 위해 - 요추 부위에 있는 근육을 지지하도록 설계된 옵션으로, 주로 웨이트를 구부리고 들어올릴 수 있습니다. 특수 작업을 위한 버전도 있습니다.

  적절하게 조정된 세트는 고강도 작업은 물론 보안이나 응급 서비스에도 사용할 수 있으므로 팀원은 예를 들어 붕괴된 건물의 벽 조각을 들어올릴 수 있습니다.

  가장 진보된 버전 중 하나를 추가할 가치가 있습니다 egzoszkieletu Cyberdyne, HAL-5 Type-B 모델은 세계 안전 인증을 받은 최초의 외골격이 되었습니다.

[JAPANESE IRON MAN] 사이버다인의 HAL 로봇 슈트

반복 걷기

미국 식품의약국(FDA)은 지난해 미국에서 첫 번째 유형의 판매를 승인했습니다. 외골격 마비된 사람들을 위해.

ReWalk 시스템이라는 장치 덕분에 다리를 쓰지 못하는 사람들이 다시 일어서고 걸을 수 있게 되었습니다.

ReWalk는 Claire Lomas가 런던 마라톤 루트의 초기 버전을 걸으면서 유명해졌습니다.

재판 과정에서 로버트 우(Robert Wu)라는 남자가 최근 하반신이 마비되었습니다. egzoszkielet ReWalk 그는 목발을 짚고 맨해튼 거리를 지나가는 사람들과 합류할 수 있었습니다.

Architect Wu는 이미 ReWalk Personal의 이전 버전을 테스트했으며 최대의 편의성과 사용 편의성을 위해 다양한 수정 사항을 제안했습니다.

현재 이국적인ReWalk는 전 세계 수십 명의 사람들이 사용하고 있지만 최종 프로젝트 작업은 아직 진행 중입니다.

Wu는 ReWalk Personal 6.0의 기능과 편의성뿐만 아니라 10분 이내에 일어설 수 있다는 점에서도 칭찬합니다. 손목 컨트롤러로 제어되는 조작 자체도 매우 간단합니다.

ReWalk 제작을 담당한 이스라엘 회사 Argo Medical Technologies는 의사와 환자에 대한 판매 및 배포 승인을 받았습니다. 그러나 장벽은 가격입니다. ReWalk의 현재 가격은 65입니다. 불화.

ReWalk – Go Again: 아르고 외골격 기술

포티스

FORTIS 외골격은 16kg 이상을 들어올릴 수 있습니다. 현재 록히드 마틴이 개발 중입니다. 2014년에 우려는 미국 공장에서 최신 버전을 테스트하기 시작했습니다.

가장 먼저 참여한 사람은 조지아 주 마리에타에 있는 C-130 수송기 공장 직원이었습니다.

연결 시스템 덕분에 FORTIS를 사용하면 손에서 땅으로 무게를 이동할 수 있습니다. 이를 사용하는 직원은 이전만큼 피곤하지 않으며 이전처럼 자주 휴식이 필요하지 않습니다.

외골격 사용자 등 뒤에 특수 평형추가 장착되어 있어 짐을 운반할 때 균형을 유지할 수 있습니다.

따라서 전원이나 배터리가 필요하지 않으며 이는 또한 중요합니다. 작년에 록히드 마틴은 최소 XNUMX대의 시험 납품 주문을 받았습니다. 고객은 미 해군을 대신하여 활동하는 국립 제조 과학 센터입니다.

테스트는 유지보수를 위한 상용 기술 프로그램의 프레임워크 내에서 미 해군 테스트 센터는 물론 최종 사용 위치(항구 및 자재 기지)에서 직접 수행됩니다.

프로젝트의 목적은 적합성을 평가하는 것입니다. 외골격 매일 무겁고 혼잡한 장비를 다루거나 군수품 및 장비를 운반하는 동안 과도한 신체적 스트레스에 노출되는 미 해군 기술자 및 조달 담당자가 사용합니다.

록히드 마틴의 "포티스(Fortis)" 외골격이 작동 중인 모습

짐을 싣는 사람

파나소닉 소유의 파워로더를 개발한 회사 액티브링크는 이를 '파워 로봇'이라고 부른다.

그 사람은 사람이 많은 것 같아 외골격 프로토타입 무역 박람회 및 기타 기술 프레젠테이션에 전시됩니다.

그러나 특히 곧 정상적으로 그리고 파멸적인 금액으로 구매할 수 있다는 점에서 다릅니다.

파워 로더는 22개의 액추에이터로 인간의 근력을 강화합니다. 사용자가 힘을 가하면 액추에이터를 구동하는 충격이 전달됩니다.

레버에 배치된 센서를 사용하면 압력뿐만 아니라 가해진 힘의 벡터도 확인할 수 있습니다. 덕분에 기계는 어떤 방향으로 작동해야 하는지를 "알 수" 있습니다.

50~60kg을 자유롭게 들어올릴 수 있는 버전이 현재 테스트 중입니다. 계획에는 100kg의 리프팅 용량을 갖춘 파워 로더가 포함됩니다. 디자이너들은 장치가 너무 많이 착용되지 않는다는 점을 강조합니다. 어쩌면 그들이 스스로 이름을 짓지 않는 이유 일 수도 있습니다. 외골격.

전력 증폭 기능이 있는 외골격 로봇 Power Loader #DigInfo

보행자

유럽 ​​연합의 자금 덕분에 국제 과학자 팀이 XNUMX년에 걸쳐 마비된 사람들을 움직일 수 있는 정신 제어 장치를 만들었습니다.

마인드워커(MindWalker)라고 불리는 이 장치는 로마의 산타루치아 병원에서 교통사고로 척수가 절단된 환자 안토니오 멜릴로(Antonio Melillo)가 사용한 최초의 장치 중 하나였습니다.

피해자는 다리 감각을 잃었다. 사용자 외골격 그는 뇌 신호를 기록하는 XNUMX개의 전극이 달린 모자를 쓰고 있습니다.

패키지에는 LED가 깜박이는 안경도 포함되어 있습니다. 각 유리에는 LED 세트가 서로 다른 주파수로 깜박입니다.

깜박임 속도는 사용자의 주변 시야에 영향을 미칩니다. 후두엽 피질은 새로운 신호를 분석합니다. 환자가 왼쪽 LED 세트에 초점을 맞추고 있는 경우, 외골격 가동될 예정입니다. 올바른 타이핑에 집중하면 장치 작동 속도가 느려집니다.

외골격의 무게는 배터리를 제외하고 약 30kg이므로 이러한 유형의 장치에 비해 상당히 가볍습니다. MindWalker는 최대 100kg의 성인을 지원합니다. 장비의 임상 시험은 2013년에 시작되었습니다. MindWalker는 향후 몇 년에 걸쳐 더욱 발전할 계획입니다.

HULC

이는 전장에서 군인을 전폭적으로 지원해야 합니다. 전체 이름은 Human Universal Load Carrier이고 약어 HULC는 만화에 나오는 독재자와 관련이 있습니다. 2009년 런던에서 열린 DSEi 전시회에서 처음 선보였습니다.

이는 환경 영향으로부터 보호되고 추가 냉각이 필요하지 않은 유압 실린더와 컴퓨터로 구성됩니다.

외골격은 허용합니다 90kg의 장비를 4km/h의 속도로 운반합니다. 최대 20km 거리에서 최대 7km/h로 주행할 수 있습니다.

제시된 프로토타입의 무게는 24kg이었습니다. 2011년에 이 장비의 성능이 테스트되었으며, XNUMX년 후 아프가니스탄에서 테스트되었습니다.

디자인의 주요 요소는 근육과 뼈의 활동을 지원하여 강도를 두 배로 늘리는 티타늄 다리입니다. 센서를 활용한 덕분에 외골격 사람과 똑같은 움직임을 할 수 있다. 품목을 운반하려면 프레임 후면에 부착된 LAD(Lift Assist Device) 모듈을 사용할 수 있으며, 팔 위에 교체 가능한 끝이 있는 확장 장치가 있습니다.

이 모듈을 사용하면 최대 70kg의 물체를 들어 올릴 수 있습니다. 신장 1,63~1,88m의 병사가 사용할 수 있으며, 공허중량은 BB 37,2 배터리 2590개를 포함해 4,5kg으로 5~20시간(반경 72km 이내) 운용에 충분하다. 수명이 최대 XNUMX시간인 Protonex 연료 전지로 교체되었습니다.

HULC는 돌격(추가 43kg 탄도 방어막), 병참(70kg 탑재량), 기본(순찰)의 세 가지 유형으로 제공됩니다.

Exoskeleton 록히드 마틴 HULC

탈로스

군사시설 분야에서는 HULC보다 한 단계 더 발전한 제품이다.

몇 달 전, 미군은 연구소, 방위 산업체, 정부 기관의 과학자들에게 이미 개발된 초인적 힘 이상의 힘을 제공할 미래 군인을 위한 장비를 개발할 것을 요청했습니다. 외골격, 뿐만 아니라 전례 없는 규모로 보고, 인식하고, 포용하는 능력도 있습니다.

이 새로운 군사 명령은 가장 흔히 "아이언맨 옷(Iron Man Clothes)"이라고 불립니다. TALOS(Tactical Assault Light Operator Suit)는 가장 진보된 기술을 사용합니다. 슈트에 내장된 센서는 환경과 군인 자신을 모니터링합니다.

유압 프레임은 강도를 제공해야 하며 Google Glass와 유사한 감시 시스템은 XNUMX 세기 통신 및 정보를 제공해야합니다. 이 모든 것이 차세대 무기와 통합되어야 합니다.

또한 갑옷은 위험한 상황에서 보호 기능을 제공하고 기관총 (가벼운 것조차도)에서 시작하여 총알로부터 보호해야합니다. 모두 충격시 즉시 경화되어야하는 특수 "액체"재료로 만들어진 갑옷입니다. 발사체에 대한 최대 보호를 제공하는 자기장 또는 전류.

군 자체도 현재 매사추세츠 공과대학(MIT)에서 자기장의 영향을 받아 액체에서 고체로 변하는 직물 슈트를 개발한 연구 결과 이런 디자인이 나올 것으로 기대하고 있다.

미래 TALOS의 대표적인 모델인 첫 번째 프로토타입은 2014년 2016월 미국에서 열린 전시회 행사 중 하나에서 선보였습니다. 실제적이고 더욱 완전한 프로토타입은 2018~XNUMX년에 제작되어야 합니다.