Ajalugu
Первый экзоскелет был совместно разработан General Electric и ВС США в 60-х, и назывался Hardiman. Он мог поднимать 110 кг при усилии, применяемом при подъёме 4,5 кг. Однако он был непрактичным из-за его значительной массы в 680 кг. Проект не был успешным. Любая попытка использования полного экзоскелета заканчивалась интенсивным неконтролируемым движением, в результате чего он никогда не проверялся с человеком внутри. Дальнейшие исследования были сосредоточены на одной руке. Хотя она должна была поднимать 340 кг, её вес составлял 750 кг, что в два раза превышало подъемную мощность. Без соединения вместе всех компонентов практическое применение проекта Hardiman было ограничено.
Экзоскелет ReWalk, разработанный ReWalk Robotics, позволяет парализованным людям ходить. Новая система, по словам исследователей, может применяться пациентами в повседневной жизни.
Töö printsiip
Экзоскелет управляется при помощи кнопок, расположенных на костылях, и приводится в движение благодаря сигналам от датчиков и электромиограммы. Алгоритмы устройства и встроенные приводы повторяют естественный паттерн ходьбы человека, благодаря чему ускоряется процесс восстановления двигательной и нервной активности.
- Восстановление после травм и операций: Экзоскелеты используются в медицинских целях для помощи пациентам в восстановлении после травм, операций или инсультов. Они могут помогать пациентам в восстановлении силы и двигательных функций, улучшая мобильность и уменьшая риск осложнений, связанных с недостаточной активностью.
- Реабилитация при параличе: Экзоскелеты также могут быть использованы в реабилитационных программах для пациентов с параличем. Они предоставляют возможность пациентам с ограниченным или отсутствующим контролем над своими конечностями вновь познакомиться с движениями и улучшить свои навыки передвижения.
- Поддержка при тяжелых физических работах: Экзоскелеты могут быть использованы для помощи медицинскому персоналу и уходу за пациентами в тяжелых физических работах, например, при переноске или подъеме пациентов. Это может снизить риск травм для медицинских работников и уменьшить физическую нагрузку.
- Улучшение походки: Некоторые экзоскелеты разработаны для коррекции походки у пациентов с нарушениями ходьбы, например, при болезнях или травмах опорно-двигательной системы. Они могут помочь пациентам сделать движения более уверенными и эффективными.
- Поддержка в реабилитации спины: Экзоскелеты также могут быть использованы для поддержки спины и уменьшения нагрузки на позвоночник при реабилитации после травм или хирургических вмешательств на спине.
- Исследования и инновации: Использование экзоскелетов в медицине также способствует исследованиям и разработке новых технологий. Ученые постоянно работают над улучшением дизайна и функциональности экзоскелетов, чтобы сделать их более эффективными и доступными для широкого круга пациентов.
В целом, экзоскелеты представляют собой важный инструмент в медицинской реабилитации, помогая пациентам в восстановлении двигательных функций, улучшении мобильности и снижении нагрузки на тело при различных медицинских процедурах и операциях.
Roboti loomise eesmärk
Цель создания экзоскелета зависит от его конкретного применения. Она может включать в себя помощь в медицинской реабилитации, улучшение физических возможностей, поддержку военных и спецслужб, создание ассистивных технологий для людей с ограниченными возможностями, а также увеличение производительности в различных отраслях промышленности. В общем, цель экзоскелетов заключается в улучшении жизни людей и обеспечении дополнительной поддержки и усиления при выполнении различных задач.
Kasutamine
Экзоскелеты находят применение в различных областях:
- Медицинская реабилитация: Экзоскелеты используются для помощи пациентам в восстановлении двигательных функций после травм, операций или инсультов. Они помогают улучшить мобильность и ускорить процесс реабилитации.
- Поддержка при инвалидности: Экзоскелеты предоставляют поддержку людям с ограниченными физическими возможностями, помогая им в повседневных задачах, таких как передвижение и подъем предметов.
- Военное применение: В военных целях экзоскелеты могут использоваться для увеличения физических возможностей солдат, уменьшения усталости и повышения эффективности на поле боя.
- Промышленность: В производственной сфере экзоскелеты помогают работникам поднимать и перемещать тяжелые грузы, уменьшая риск травм и повышая производительность труда.
- Спортивная подготовка: Экзоскелеты используются для тренировок и подготовки спортсменов, помогая усилить их тренировочные нагрузки и улучшить результаты.
- Ассистивные технологии: Экзоскелеты могут быть интегрированы в ассистивные устройства для повседневного использования, предоставляя дополнительную поддержку и усиление для людей с ограниченными физическими возможностями.
Это лишь несколько примеров использования экзоскелетов, и их потенциальные области применения постоянно расширяются благодаря новым технологическим разработкам и исследованиям
Näidis video
Экзоскелеты в военных целях
Экзоскелеты в медицинских целях
Экзоскелеты в “спортивных” целях
Positiivsed ja negatiivsed momendid
Позитивные моменты
- Улучшение мобильности: Экзоскелеты могут помочь людям с ограниченной подвижностью в повседневных задачах, таких как ходьба, подъем и переноска предметов, что значительно улучшает их качество жизни.
- Медицинская реабилитация: Для пациентов после травм, операций или инсультов экзоскелеты предоставляют ценную поддержку в восстановлении двигательных функций и ускорении процесса реабилитации.
- Увеличение производительности: В промышленности и строительстве экзоскелеты могут снизить физическую нагрузку на работников и повысить их производительность, уменьшив риск травм.
- Поддержка военных и спецслужб: Экзоскелеты могут повысить физические возможности солдат на поле боя, увеличивая их мобильность и выносливость.
- Инновации и развитие технологий: Исследования в области экзоскелетов способствуют развитию новых технологий и инноваций в медицине, робототехнике и других отраслях.
Негативные моменты
- Высокая стоимость: Многие экзоскелеты являются дорогостоящими технологиями, что может сделать их недоступными для широкого круга пользователей, особенно в развивающихся странах.
- Ограниченная поддержка: Некоторые экзоскелеты могут быть не совершенно адаптированы к индивидуальным потребностям пользователей или не обеспечивать достаточной степени поддержки для выполнения конкретных задач.
- Требуется обучение: Для эффективного использования экзоскелетов пользователи часто должны пройти обучение и приспособиться к новым методам управления и движения.
- Ограниченная автономность: Некоторые экзоскелеты требуют подключения к источнику питания или подзарядки, что может ограничить их использование в отдаленных или экстремальных условиях.
- Эргономические ограничения: Некоторые модели экзоскелетов могут быть неудобными для ношения в течение длительного времени или могут ограничивать свободу движения пользователя.
Edasiareng
- Улучшение технологий: Развитие сенсорных технологий, актуаторов, материалов и алгоритмов управления способствует созданию более эффективных, легких и интеллектуальных экзоскелетов.
- Увеличение автономности: Исследования направлены на создание экзоскелетов с увеличенной автономностью, что позволит пользователям более свободно перемещаться и использовать устройство в различных условиях.
- Персонализация и адаптивность: Будущее развитие включает в себя создание экзоскелетов, способных адаптироваться к индивидуальным потребностям пользователей, включая регулировку подвижности, уровня поддержки и комфорта.
- Интеграция с другими технологиями: Экзоскелеты могут стать частью более широких систем здравоохранения и технологических экосистем, интегрируясь с мобильными приложениями, искусственным интеллектом и облачными сервисами для мониторинга и аналитики.
- Расширение областей применения: Ожидается, что экзоскелеты будут все более интегрироваться в различные отрасли, включая медицину, спорт, производство, строительство, военную оборону и пространственное исследование.
- Снижение стоимости: С увеличением масштаба производства и совершенствованием технологий ожидается снижение стоимости экзоскелетов, что сделает их более доступными для широкого круга пользователей.
Kokkuvõtte
В заключении можно подчеркнуть важность экзоскелетов в современном обществе и их потенциал для изменения жизни людей в лучшую сторону. Можно обратить внимание на то, что экзоскелеты не только помогают в медицинской реабилитации и повышают производительность в различных отраслях, но и являются символом передовых технологий и научных достижений, способных преодолевать физические ограничения и повышать качество жизни.
Важно отметить, что развитие экзоскелетов еще далеко не завершено, и перед нами открываются широкие перспективы для дальнейших исследований и инноваций. Вместе с тем, необходимо учитывать и потенциальные проблемы, такие как доступность, эргономика и социальные вопросы, чтобы сделать экзоскелеты максимально полезными и доступными для всех категорий пользователей.
В конечном итоге, экзоскелеты представляют собой не просто технологическое достижение, а инструмент, способный изменить наш взгляд на физические возможности человека и принести значительные положительные изменения в его жизнь.