Экзоскелет

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Hybrid Assistive Limb, CYBERDYNE.jpg

Экзоскеле́т (от греч. έξω — внешний и σκελετος — скелет) — устройство, предназначенное для увеличения силы человека за счёт внешнего каркаса.

Экзоскелет повторяет биомеханику человека для пропорционального увеличения усилий при движениях. По сообщениям открытой печати, реально действующие образцы в настоящее время созданы в Японии, США[1] и России[2]. Экзоскелет может быть интегрирован в скафандр.

История[править | править вики-текст]

Первый экзоскелет был совместно разработан General Electric и United States military в 60-х, и назывался Hardiman. Он мог поднимать 110 кг при усилии, применяемом при подъеме 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 никогда не проверялся с человеком внутри. Дальнейшие исследования были сосредоточены на одной руке. Хотя она должна была поднимать 340 кг, её вес составлял три четверти тонны, что в два раза превышало подъемную мощность. Без получения вместе всех компонентов для работы практическое применение проекта Hardiman было ограничено.[3]

Направления разработок[править | править вики-текст]

Эскиз экзоскелета Министерства обороны США.
Экзоскелет в составе концепта «Future Soldier» армии США.
Hybrid Assistive Limb.jpg

Главным направлением разработок является военное применение экзоскелетов. Цель — создание брони, которая совместила в себе огневую мощь и бронирование танка, подвижность и скорость человека, и в разы увеличивающей силу того, кто использует экзоскелет.

Другой возможной областью применения экзоскелетов является помощь травмированным людям и людям с инвалидностью, пожилым людям, которые в силу своего возраста имеют проблемы с опорно-двигательным аппаратом.

Модификации экзоскелетов, а также отдельные их модели, могут оказывать значительную помощь спасателям при разборах завалов рухнувших зданий. При этом экзоскелет может защитить спасателя от падения обломков.

В наше время большой преградой для начала постройки полноценных экзоскелетов является отсутствие подходящих источников энергии, которые могли бы в течение длительного времени позволить машине работать автономно.

В 1960-е гг. компания General Electric разработала электрическую и гидравлическую конструкцию под названием Hardiman, по форме напоминавшую погрузчик-экзоскелет, который лейтенант Эллен Рипли (В фильме «Чужие») использует в финальном бою против матки Чужих [1], однако при весе в 1500 фунтов (680,4 кг) конструкция была неэффективна.

Рабочие примеры экзоскелетов были построены, но широкое применение таких моделей пока невозможно. Это, например, экзоскелет XOS компании Sarcos, который был разработан на заказ армии США. По заявлениям прессы, машина удачно спроектирована но, из-за отсутствия аккумуляторов достаточной ёмкости, демонстрацию пришлось проводить в режиме работы от сети (ролик с демонстрацией есть на YouTube[4]).

Некоторые экзоскелеты (Hybrid Assistive Limb, Honda Walking Assist Device) позиционируются как устройства для людей с проблемами опорно-двигательного аппарата[5]. Honda Walking Assist Device был произведен компанией Honda в трёх размерах - малый, средний (масса 2,8 кг), большой.

Разработкой российских экзоскелетов под названием (ExoAtlet) ЭкзоАтлет занимается команда ученых, сформированная на базе НИИ Института Механики МГУ. Первая пассивная модификация экзоскелета ExoAtlet P-1 была представлена во время Дня Инновации МО РФ. Как заявляют разработчики, помимо военного и аварийно-спасательного применения, ExoAtlet будет широко использоваться для реабилитации людей с нарушениями опорно-двигательного аппарата.

В научной фантастике[править | править вики-текст]

Пассивный экзоскелет ExoAtlet P-1 на Дне Инноваций МО РФ.
Пассивный экзоскелет ExoAtlet P-1 на Дне Инноваций МО РФ.

Экзоскелеты часто фигурируют в научно-фантастических произведениях, чаще всего как военная техника — в виде силовой брони или боевого скафандра[6].

В литературе и комиксах[править | править вики-текст]

  • Одно из первых и самых известных[6] изображений боевого экзоскелета в научной фантастике представлено в романе Роберта Хайнлайна «Звёздный десант» (1959). Герои романа применяют бронированные боевые скафандры с интегрированными экзоскелетами, позволяющими бегать, прыгать на большую высоту при помощи встроенных ракетных двигателей, оснащенные разнообразным вооружением и оборудованием. Образ, созданный Хайнлайном, заложил основу представлений о силовой броне в фантастике и повлиял на многие последующие произведения; он упоминается как источник вдохновения создателей WarHammer, StarCraft и многих других вселенных.
  • Впервые[источник не указан 348 дней] концепция брони с экзоскелетом была изложена в романе «Том Свифт и его реактивный морпех» (Tom Swift and His Jet Marine) из многоавторской серии «Том Свифт», опубликованном в 1954 году.
  • В комиксах серии «Железный человек» издательства Marvel и их экранизациях рассказывается, как главный герой, Тони Старк, создал серию экзоскелетов, способных летать и оснащённых разнообразным вооружением и приспособлениями.
  • Экзоскелеты или близкие к ним конструкции также фигурируют в романе Ивана Ефремова «Туманность Андромеды» (1957), романе Станислава Лема «Фиаско» (1987), книгах серии «Гиперион» Дэна Симмонса, «Сага о Форкосиганах» Лоис Буджолд, «Древний» Сергея Тармашева и других.

В фильмах и анимации[править | править вики-текст]

Экзоскелеты или близкие к ним конструкции используют персонажи киносерий «Звёздные войны» (мандалорцы Боба и Джанго Фетты) и «Матрица» (APU — Armored Personnel Units), фильмов «Аватар», «Район №9» (нечто среднее между экзоскелетом и шагоходом)[6], «Элизиум: Рай не на Земле», «Бросок кобры», «Дети шпионов 4D». Одна из самых известных сцен, связанных с экзоскелетами[6], показана в фильме «Чужие», где главная героиня Эллен Рипли в финальном бою против матки Чужих использует погрузчик-экзоскелет. В фильме «Грань будущего» все бойцы ведут боевые действия в экзоскелетах. В мультсериале «Эхо-взвод» боевые летающие экзоскелеты лежат в основе всей концепции[6]. В аниме существует жанр «меха», посвящённый боевой технике, в первую очередь шагоходам и экзоскелетам. Тони Старк создал и использует экзоскелет который способен летать.

В играх[править | править вики-текст]

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

Ссылки[править | править вики-текст]

Фильмография[править | править вики-текст]