Кибернетические штаны поднимают своего хозяина по лестнице

В середине 2004 года японцы намерены начать продажу первых коммерческих экзоскелетов — силовых роботизированных костюмов HAL-3. Эти машины создавались, в первую очередь, для инвалидов. Но и военные с интересом посматривают в сторону этой новинки.

Команда учёных и инженеров из лаборатории Cybernics японского университета Цукубы (Tsukuba University) создала, пожалуй, первый в мире коммерческий роботизированный экзоскелет.

Точнее, это только роботизированные ноги, ведь HAL расшифровывается, как Hybrid Assistive Leg.

 

 

Эти электрические штаны позволят инвалидам двигаться со скоростью 4 километра в час и подниматься по лестнице почти без всякого физического усилия.

Любопытно, что управляют движением роботизированных ног нейротоки человека. Никакого пульта или внешнего управления машине не требуется.

Комплект HAL состоит из рюкзака, содержащего компьютер и батареи, набора сенсоров, а также четырёх головок электропривода, расположенных напротив тазобедренных и коленных суставов владельца.

Во второй половине 2004 года японцы собираются продать первые 10 коммерческих экземпляров роботизированных ног (фото с сайта gizmo.com.au).

Продвижением роботокостюма на рынке будет заниматься специальное совместное предприятие, созданное университетом, компанией INRI Inc. и Организацией содействия индустрии города Ота.

Как видим, для создания этой машины японцам пришлось объединить работы в нескольких научных направлениях. Кстати, мы ведь не оговорились, лаборатория называется именно Cybernics.

Это новое слово, придуманное учёными университета Цукубы для обозначения сплава кибернетики, мехатроники, бионики, медицины, информатики, электроники, физики и математики. Не больше и не меньше. Задачка-то сложная.

Схема HAL — сенсоры опоры на подошвах, датчики угла поворота и сенсоры, воспринимающие биотоки — обеспечивают машине высокую чувствительность (иллюстрация с сайта sanlab.kz.tsukuba.ac.jp).

Вот, скажем, в Массачусетском технологическом институте (MIT) аналогичной темой занимались ещё в 1978 году. Но до сих пор мы так и не увидели, как по улицам ходят инвалиды на механических ногах. Да и солдаты — тоже.

Мы уже рассказывали, как США в рамках программы Exoskeletons for Human Performance Augmentation, создают для своих военных полный (предусмотрено усиление как ног, так и рук) экзоскелет.

1978 год. Американцы испытывают киберноги для инвалидов или больных людей. Кабель за спиной — питание машины и её управление от компьютера (фото с сайта web.mit.edu).

Он должен позволить солдатам быстрее бегать, переносить больше боеприпасов, необычное тяжёлое оружие и вообще -проявлять чудеса силы и выносливости. На эту работу оборонное агентство DARPA выделило $50 миллионов.

У американцев уже появился прототип по имени WEAR (аббревиатура: "пригодный для ношения, энергетически автономный робот") от SARCOS Research Corporation.

Но работает ли он так, как задумано, и насколько проект близок к завершению — неясно. Никаких новостей нет. Значит ли это, что проект заглох? Или ушёл в глубокий андеграунд? Во всяком случае, ранее американцы обещали показать полностью работающий образец WEAR в 2005 году.

Правда, другой американский военный проект экзоскелета уже созрел. Berkeley Lower Extremity Exoskeleton (BLEEX, как и следует из названия, разработан в университете Беркли (Berkeley) также по заказу DARPA.

Аппарат использует для усиления возможностей человека систему гидроприводов и миниатюрный ДВС с баком на спине, в качестве источника энергии для гидронасоса.

	Современный американский проект полного боевого экзоскелета WEAR. Всё ещё сырой… (фото с сайта gizmo.com.au).

Пока эта машина позволяет человеку лишь ходить по плоской или наклонной поверхности (сравните с HAL, который ходит по лестнице), но инженеры в Беркли уверены, что скоро смогут научить BLEEX бегать и прыгать.

Однако BLEEX — это лишь кибернетические ноги (что и отражено в названии — lower extremity). А военным так хочется заполучить полноценный экзоскелет. Может, Пентагон обратится за помощью к японцам? Им есть чем похвастать.

Помимо киберштанов HAL, в Японии есть ещё один любопытный проект экзоскелета, на этот раз — полного.

Power Assist Suit технологического института Канагавы (Kanagawa Institute of Technology) увеличивает силу человека в полтора-два раза.

…А экзоскелет BLEEX, созданный в Беркли, уже ходит, но неторопливо (фото с сайта berkeley.edu).

Аппарат использует датчики напряжения мышц для анализа движений владельца, а усиление происходит за счёт сложного набора пневматических приводов.

Любопытно, что аппарат в первую очередь предназначен для медсестёр, которым приходится поднимать тяжёлых (в буквальном смысле) неходячих, больных.

Как тут не вспомнить, что в американских материалах про аналогичные исследования на первом месте в списке направлений применения экзоскелета стоит военная сфера.

Ожидается, что суперкостюм из Канагавы поступит в продажу в 2005 году по цене $15-20 тысяч. Может, DARPA сэкономит на опытах, и купит готовый продукт за океаном?

Шутки шутками, но боевые экзоскелеты понемногу превращаются в реальность. Однако пока их параметры, такие, как продолжительность работы, габариты и вес, быстрота реакций — очень далеки от требуемого для "универсального солдата".

Роботизированный костюм, созданный в технологическом институте Канагава, предназначен в первую очередь для медсестёр и сиделок (фотографии с сайтов gizmo.com.au и e-conet.com).

Зато приятно, что в мирной жизни уже существующие модели кибернетических "подпорок" могут существенно облегчить жизнь тысячам людей — инвалидам, грузчикам или тем же медсёстрам.

Часто ли бывало, чтобы мирное направление какого-нибудь передового исследования опережало военное?

Статья о науки и техники получена: Membrana.ru