SWSU udvikler et eksoskelet til hæren

SWSU udvikler et eksoskelet til hæren
SWSU udvikler et eksoskelet til hæren

Video: SWSU udvikler et eksoskelet til hæren

Video: SWSU udvikler et eksoskelet til hæren
Video: レオパルト2、チャレンジャー2など、続々とウクライナの戦場に登場する時期が判明。ロシアにとっての凶報が続く。戦車不要論が叫ばれる中で戦車が活躍できる理由を解説 2024, Kan
Anonim

Det andet internationale militærtekniske forum "Army-2016" finder kun sted i begyndelsen af september, men allerede nu annoncerer deltagerne i denne begivenhed nye udviklinger, som vil blive elementer i udstillingen. Det er bemærkelsesværdigt, at ud over virksomhederne i forsvarsindustrien vil forskellige andre organisationer, herunder højere uddannelsesinstitutioner, deltage i det fremtidige forum. Så South-West State University (Kursk) bliver nødt til at vise en ny version af exoskeleton designet til brug i militæret.

I slutningen af november sidste år fortalte rektor for SWSU Sergei Yemelyanov til pressen, at universitetet og forsvarsministeriet i den nærmeste fremtid planlægger at underskrive en samarbejdsaftale. Militærafdelingen blev interesseret i udviklingen af universitetsspecialisterne og udtrykte et ønske om at føre tilsyn med nyt arbejde på dette område. Som et gensidigt fordelagtigt samarbejde planlagde Forsvarsministeriet at støtte nye projekter, herunder økonomisk.

Det var planlagt at bruge flere måneder på at oprette en ny version af eksoskeletet beregnet til brug af militæret. Allerede i 2016 var det planlagt at præsentere en prototype af et tungt klassesystem. Det blev argumenteret for, at den første version af et tungt eksoskelet til hæren, efter anmodning fra kunden, vil blive oprettet i en transportversion. Systemet til brug under kampforhold er endnu ikke udviklet af flere årsager.

SWSU udvikler et eksoskelet til hæren
SWSU udvikler et eksoskelet til hæren

Et af eksoskeletonerne udviklet på SWSU. Foto Swsu.ru

Ifølge rapporter begyndte SWSU at arbejde inden for eksoskeletoner i 2014. Modtagelse af et tilskud fra Russian Science Foundation tillod universitetet at organisere et separat laboratorium til undersøgelse og design af ny teknologi. På grundlag af Institut for Mekanik, Mekatronik og Robotik blev laboratoriet "Moderne metoder og robotsystemer til forbedring af det menneskelige miljø" åbnet.

En af hovedretningslinjerne for laboratoriets arbejde var undersøgelsen af oprettelsen af biotekniske mekatroniske apparater beregnet til rehabilitering af mennesker med handicap eller for at forbedre en persons fysiske kvaliteter. Den vigtigste måde at løse sådanne problemer på er at skabe eksoskeletter af den krævede form med de nødvendige egenskaber.

Et eksoskelet er et system i form af en ramme, et sæt drev og styreenheder, som en person kan sætte på som andet specialudstyr. På grund af de særlige principper i kontrolsystemet, der styrer drevene, kan eksoskeletet påtage sig de vigtigste belastninger, hvilket reducerer den fysiske påvirkning af personen. Sådanne funktioner i systemet gør det muligt at øge operatørens fysiske styrke under implementeringen af visse operationer eller at kompensere for de eksisterende problemer i bevægeapparatet, hvilket tillader normal bevægelse.

Exoskeletoner betragtes som lovende værktøjer, der kan bruges i vid udstrækning på forskellige områder. Først og fremmest er sådanne systemer af interesse for militæret, da de kan øge en soldats kapacitet betydeligt på slagmarken og i bagenden. På grund af eksoskeletter kan du øge størrelsen på den bærbare ammunition eller bruge tungere våben. Derudover forenkler det ydelsen ved indlæsning og losning. På det medicinske område kan eksoskeletoner bruges som et effektivt rehabiliteringsmiddel.

Ved hjælp af den eksisterende udvikling og nye ideer lykkedes det laboratoriepersonale på få måneder at oprette en række projekter med nyt rehabiliteringsudstyr. Først og fremmest lagde specialisterne vægt på lette medicinske systemer. På samme tid måtte medarbejderne på laboratoriet ved South-Western State University udføre en ganske stor mængde arbejde for at studere funktionerne i eksoskeletet og dets kontrolsystemer. Løsningen af sådanne problemer gav mulighed for at fortsætte arbejdet.

I foråret 2015 blev den første version af et let eksoskelet, der interagerede med brugerens underekstremiteter, præsenteret og testet. Denne enheds muligheder gør det muligt at øge styrken af det menneskelige bevægeapparat med 30-50%. Sådanne egenskaber gør det muligt for eksoskelettet at hjælpe ældre eller personer med forskellige skader med at bevæge sig. I dette tilfælde kan eksoskeletets drev påtage sig en del af belastningen og aflaste brugerens muskler.

Ved efteråret sidste år blev der skabt et helt kompleks af værktøjer på SWSU, designet til at løse forskellige problemer. Inden for rammerne af dette kompleks tilbydes tre produkter med et lignende design, men med forskellige egenskaber og forskellige formål. Nye projekter blev oprettet for at løse videnskabelige problemer samt for mulig brug i praksis. Til dette adskilte tre eksoskeletter sig i instrumentering.

Det første produkt af familien er det såkaldte. passivt eksoskelet ExoMeasure. Det er et skelet af et komplekst "anatomisk" design med et sæt sensorer, der sporer de relative bevægelser af individuelle dele. Således, når en person, der bruger dette exoskelet, bevæger sig, reparerer automatikken alle bevægelser. En lignende teknik er blevet foreslået til videnskabelig brug for at studere funktionerne i mekanikken i menneskekroppen.

Den anden version af eksoskeletet hedder ExoLite. Dette system er et såkaldt. hofteeksoskelet designet til at duplikere og forstærke brugerens ben. En sådan enhed modtog flere hængsler og drev i forskellige dele, hvilket gør det muligt for en person at rejse sig, sidde ned, gå og klatre op ad trapper ved hjælp af delvis aflæsning af bevægeapparatet.

Det tredje eksoskelet, der blev skabt sidst i fjor, fik navnet ExoHeavy. Denne enhed er designet til at kopiere brugerens ben og bruger også et rygstøttesystem. Ved hjælp af dette udstyr tillader eksoskeletet en person at rejse sig, sidde ned og gå, selv hvem der ikke kan bevæge sig uafhængigt på grund af utilstrækkelig styrke i deres egne muskler. Desuden tillader ExoHeavy -systemet brugeren at bære en ekstra belastning på op til 80 kg.

Ifølge planerne for slutningen af efteråret sidste år skulle ExoMeasure og ExoLite exoskeletoner gå ud til test i begyndelsen af 2016. Efter test i et universitetslaboratorium blev det foreslået at teste disse systemer og fastslå deres potentiale i rehabilitering af rigtige patienter. Denne fase af testen skulle udføres på basis af Kursk -centret for funktionel rehabilitering "Aquila". Centret har erfaring med at arbejde med mennesker, der lider af forskellige bevægelsesforstyrrelser. Den nye udviklingsteknik for YuZGU skulle give dem mulighed for at øge effektiviteten af patientrehabilitering.

I slutningen af sidste år talte udviklerne af nye systemer om deres produktionskapacitet. Ifølge lederen af laboratoriet, der beskæftiger sig med eksoskeletoner, Andrei Yatsun, universitetets evne til at etablere masseproduktion af nye systemer med frigivelse af op til ti genstande om året. Omkostningerne ved et serielt eksoskelet anslås til 700-800 tusind rubler. A. Yatsun bemærkede, at lignende systemer udviklet af andre indenlandske universiteter og planlagt til frigivelse i slutningen af 2016 vil koste omkring 1,5 millioner rubler.

Billede
Billede

ExoAtlet -system fra MGU Photo Utro.ru

Prototyper af nye exoskeletoner udviklet af Kursk University bruges til laboratorieforskning og testning og bliver derudover udstillinger på udstillinger. Så i december sidste år blev udviklingen af laboratoriet "Moderne metoder og robotsystemer til forbedring af det menneskelige miljø" præsenteret på udstillingen VUZPROMEXPO-2015. Derefter blev det argumenteret for, at det nye system bogstaveligt talt kunne sætte selv handicappede i den første gruppe på benene.

Et par dage før starten på decemberudstillingen talte repræsentanter for SWSU om den kommende underskrivelse af en kontrakt med forsvarsministeriet, i overensstemmelse med hvilken en ny version af eksoskeletet vil blive udviklet, beregnet til drift af tropperne. Militærafdelingen har udtrykt et ønske om at yde økonomisk støtte til projektet. Ifølge rapporter vil der i første omgang efter ordre fra forsvarsministeriet blive oprettet et system til forbedring af brugerens fysiske muligheder. Et sådant eksoskelet kan bruges til transportformål såvel som ved udførelse af læsningsoperationer. I fremtiden kan et lignende system dukke op, beregnet til brug direkte i fjendtligheder og med de tilsvarende designfunktioner.

I øjeblikket udvikles der i vores land flere nye projekter af eksoskeletoner til forskellige formål. For eksempel kan det første sådant system, der kommer ind på markedet, være udviklingen af specialister fra Moskva State University kaldet ExoAtlet. Enheden med en totalvægt på 12 kg giver brugeren mulighed for at bevæge sig rundt, selv med handicap i bevægeapparatet, samt bære en belastning på 70-100 kg. En særlig ændring af dette eksoskelet er allerede blevet udviklet, der kan udstyres med et 35 kg panserskærm. Denne version af enheden kan være af interesse for militæret og redningsmænd. ExoAtlet exoskeleton vil være tilgængelig for bestilling inden udgangen af dette år.

Generelt er branchen optimistisk omkring fremtiden for eksisterende eksoskelet -designs. Så i april sidste år sagde chefen for afdelingen for medicinsk udstyr i United Instrument-Making Corporation, Alexander Kulish, at levering af eksoskeletoner fra hæren, som øger kæmpernes styrke betydeligt, bør forventes i løbet af de næste fem år. I den nærmeste fremtid kan udviklingen af ny teknologi således begynde, hvilket kan blive ret udbredt.

Udseendet af hærens eksoskelet fra South-Western State University er stadig ukendt. Måske vil det ligne eksisterende designs, men du skal forvente meget forskel fra dem. Det vides, at en prøve af sådant udstyr vil blive vist i begyndelsen af september under udstillingen "Army-2016". Ikke desto mindre er det muligt, at "premieren" af dette system vil finde sted tidligere. På en eller anden måde kan forsvarsministeriet regne med fremkomsten af nyt specialudstyr, der vil øge soldaternes kapacitet til at løse visse opgaver.

Anbefalede: