русский экзоскелет

[sigma]

Коллеги!

Выношу на обсуждение идею построить из "подручных" материалов "робота". На самом деле, конечно, имеется в виду строительство экзоскелета, внутри которого будет находиться человек-оператор. Максимальная задача, чтобы он мог ходить и поднимать "руками" предметы весом до 100 кг.

Какие будут соображения по возможным проблемам постройки такой машины (ну, конечно кроме "зачем это надо" и "откуда деньги"... ответы на которые очевидны и сложны одновременно"?

[Zai]

Цитата:

Максимальная задача, чтобы он мог ходить и поднимать "руками" предметы весом до 100 кг.

Усиление всех мышц тела - несопоставимо трудная задача по сравнению с усилением двигательных способностей рук - что имеет не двойное технологическое применение - а скорее военное или близкое к данному применению. Основная проблема для действия в экстремальных ситуациях усилителей действий человека - наличие внешних источников подкачки для систем гидравлики - если это скажем разрезать ножницами корпуса аварийного автомобиля - то вполне возможно использование гидравлических ножниц на основе усилий человека в отличии от традиционных. Если у Вас есть гидроусилитель по мощности сопоставимый с мощностью малого экскаватора, то остается только задача не сломать кости рук к которым приложены усилия гидроцилиндров и создать те несколько каналов управления каждым гидроцилиндром. Мне кажется что если Вы предложите МЧС нагрудник на верхнюю часть тела спасателя с системой гидравлики на руки, способного разорвать тонкостенные конструкции аварийного автомобиля на части - то они Вам не откажут.

[sigma]

спасибо, zai'ю за комментарий. я над ним серьезно поразмыслю.

для себя пока определил следующие проблемные области:

(1) система стабилизации скелета - управление системой "центр масс - опоры";
(2) источник энергии, пржде всего для работы системы гидро- или пневмо- цилиндров. в батарейки, как-то веры особой нет, а крепить на скелед обычный 10-15 сильный ДВС как-то архаично. да и тяжесть какая.

нет ли каких-нибудь идей, добрые люди?

[BORIS_PLATON]

Есть мысли,насчет мехатронных узлов благодаря их обьединению механики с электроникой.Посмотрите принцип работы японского экзоскелета-он целиком создан на основе электромеханики+управление.И почему нельзя просто посадить человека внутрь и он будет управлять манипуляторами и движением,просто сидя в кабине?Так проще и уже есть разработанные варианты.

[JAFAR]

Мне кажется, что мы можем придумать не менее хорошее решение, нежели японцы. Лично у меня по этому поводу есть небольшие наработки. Во первых, питание данного агрегата будет производиться не с помощью ДВС, а с помощью динамической машины, которая будет питать ЭС в движении. Во-вторых, поднятие груза 100 кг будет осуществляться за счет работы сервомоторов,которые я выбрал и из денежных соображений.

[BORIS_PLATON]

эмм.А не можете подробнее рассказать о сервоприводах,что вы выбрали?

[JAFAR]

В принципе для пробного создания ЭС можно использовать серваки фирмы Sigma II. Ценовая категория около 3000 рублей за единицу товара. Еще вопрос: можно огласить материал, из которого планируется создание ЭС? И контактный телефон или лучше ICQ.

[Кардановский]

Опять погнались кого то догонять! На этот раз вот японцев... А я вот,к примеру, разрабатывал экзоскелет для детской многопрофильной больницы в Тольятти еще 1988 году...Тогда японцы об этом еще и не помышляли! Он предназначался для инвалидов с парализованными нижними конечностями.Посредством моего экзоскелета их предполагалось ставить в нормальное вертикальное положение, чтобы они относительно нормально могли передвигаться в окружающем пространстве,предназначенном для обычных здоровых людей. К сожалению, тогда вскоре закончилась перстройка,а с ней после рухнуло и все остальное.В том числе иссякло и финансирование темы...

[neugierig]

Достаточно давно встречалась мне информация о якобы разработанном материале, по свойствам схожем с сократительными волокнами в мышцах. Упрощённо говоря: шнур из синтетики, при подаче напряжения то ли сворачивается в спираль, то ли линейно сокращается. Анонсировался как потенциально интересный для создания сервоприводов, в том числе в экзоскелетах. К сожалению, других подробностей не помню - давно было...

[kukira]

Извините , я пессимист. Эти идеи давно не давали мне спокойно спать , мне пришлось об этой идее забыть .Идея в общем , такова. Человек " запрягается " в систему рычагов , которые чувствуют малейшие движения человека , и тут же механически (при помощи эл.механических преобразователей -в дальнейшем "супермышца") усиливаются и копируют движение человека . Но только для того , чтобы ходить , сохранять равновесие , и т.д. требуется не один десяток таких мышц. Мощность самих человеческих мышц оценивается в среднем 1,5 квт. Если захотеть сделать прообраз человека , но значительно с большими усилиями , То для того , чтоб такая машина могла во всем копировать движения человека с его же скоростью , требуется мощность 10 квт на каждую супермышцу. А так как их десятки , то1 - где их разместить , 2- где взять столько энергии ?

[cupuyc]

Я слышал, что бигдога закрыли по причине того, что шумит слишком много. Направил акустическую ракету - привет всему спецназу с этим бигдогом (он именно для военных и разрабатывался). Шумит он из-за ДВС-овского генератора. Собственно та же проблема и с экзоскелетом. У японцев, наверняка, стоит литий полимерный аккумулятор, которого хватает на 15 минут. На снятие рекламного ролика хватит.

[neugierig]

(Оффтоп)

А вообще, господа, весьма печально, что человечество столько энергии с таким энтузиазмом тратит на улучшение способов уничтожения соседней деревни (в мирной жизни экзоскелет с его ценой не нужен). Несмотря на все свои технологии, разумом человечество где-то в очень дремучих джунглях находится...

[kukira]

Ну почему вы так узко мыслите ? разборка завалов после землетрясений , работа в радиоактивной зоне ( Ведь скелет может работать отдельно от человека ) уничтожение взрывоопасных предметов , и т.д.

-- Пн мар 07, 2011 09:56:53 --

Ну , а на счет шума , так в курске для целей кино изготовили настолько бесшумный эл.дизель , что там началось другое кино- начали отбиваться от промышленных шпионов. - чтоб не украли идею , его побоялись патентовать.

[neugierig]

Разборка завалов, опасные зоны - это всё вполне подвластно обычным машинам, пусть и с дистанционным управлением. Тут нет таких требований к габаритам, массе и мобильности, которые предъявляются к экзоскелетам. Соответственно, тут возможны (и существуют) решения с вполне адекватной стоимостью. А "маленький, быстрый и мощный" - это, как ни крути, солдат.
Про инвалидов - тоже не то. Им перепадёт от этой темы тогда, когда технология станет распространённой, дешёвой и несекретной. Специально для них такие разработки вести никто не будет - очень дорого.

[Кардановский]

Сделаю реплику относительно стоимости НИОКР по созданию экзоскелета. Я бы,например, взялся спроектировать и изготовить в своей лаборатории достаточно универсальный экзоскелет средней сложности примерно за 150-180 тыс рублей.Всего то! Полагаю,что в мелкосерийном производстве стоимость такой разработки могла бы быть в пределах 60-70 тыс.рублей.Как видите, это вовсе не запредельные суммы...