Pojawiły się nowe szczegóły dotyczące projektu rosyjskiego egzoszkieletu, zaprezentowane po raz pierwszy na forum wojskowo-technicznym Army-2018. Planuje się, że to „urządzenie” stanie się częścią wyposażenia „żołnierza przyszłości”, co umożliwi personelowi wojskowemu łatwe przenoszenie ładunków o masie do 50 kg. Ponadto egzoszkielet pomoże wojownikom poruszać się szybciej i skuteczniej wykonywać misje bojowe.
Testowano już egzoszkielet nowej generacji, w którym żołnierz mógł trafiać w cele, trzymając jedną ręką karabin maszynowy. Przedstawiciel TsNIITochmash, przedsiębiorstwa zajmującego się rozwojem tego elementu wyposażenia, powiedział o tym reporterom agencji informacyjnej TASS.
Wcześniej szef komisji wojskowo-naukowej Wojsk Lądowych Aleksander Romanyuta powiedział reporterom, że aktywny egzoszkielet stanie się elementem wyposażenia „Ratnika-3” trzeciej generacji, którego pojawienia się spodziewa się w połowie następną dekadę.
Do czego będzie zdolny rosyjski egzoszkielet
Obecnie inżynierowie z wielu krajów świata pracują nad stworzeniem egzoszkieletów o różnych konstrukcjach. Urządzenia takie mogą znacznie zwiększyć możliwości fizyczne żołnierza, jego siłę, wytrzymałość i zdolność do wykonywania zadań bojowych. Głównym problemem, przed którym stoją dziś deweloperzy, jest niewystarczająca pojemność akumulatorów, ale z każdym rokiem stają się one coraz bardziej zaawansowane.
W tym przypadku mówimy o tak zwanym aktywnym egzoszkielecie, w skład którego wchodzą silniki elektryczne. Jej „pasywna” modyfikacja, zaprezentowana na forum Army 2018, to urządzenie z przegubem dźwigniowym, które odwzorowuje położenie stawów ludzkiego ciała. W tym przypadku siła fizyczna wojownika nie wzrasta, ale obciążenie jest usuwane z układu mięśniowo-szkieletowego. Ciężar rozkłada się równomiernie od belki barkowej do zawieszenia lędźwiowego i dalej w dół, do specjalnych platform podpierających nogi.
Ten egzoszkielet wykonany jest z lekkiego włókna węglowego, dzięki czemu w żaden sposób nie krępuje ruchów wojownika. Producent podaje, że założenie urządzenia zajmuje żołnierzowi zaledwie minutę, a można je zdjąć jeszcze szybciej – w trzydzieści sekund. To prawda, że aby opanować egzoszkielet na odpowiednim poziomie, wymagane jest pewne szkolenie. Twórcy uważają, że zdobycie niezbędnych umiejętności zajmie od dwóch do trzech tygodni.
Jednocześnie trwają prace nad stworzeniem aktywnego urządzenia nowej generacji. Oleg Faustow, główny projektant egzoszkieletu systemu podtrzymywania życia w TsNIITochmash, powiedział reporterom, co następuje: „Przetestowaliśmy już prototyp aktywnego egzoszkieletu. Skutecznie zwiększa możliwości fizyczne żołnierza. Na przykład tester był w stanie strzelać z karabinu maszynowego, używając tylko jednej ręki, a mimo to celnie trafiał w cele”. Według niego egzoszkielet, nad którym obecnie pracują, nie będzie uniwersalny: czyli nie będzie można w nim wykonywać gwałtownych ruchów ani spadochronu.
W 2007 roku Ministerstwo Sytuacji Nadzwyczajnych skontaktowało się z Instytutem Badawczym Mechaniki Uniwersytetu Moskiewskiego. Agencja ratownicza potrzebowała rosyjskiej jednostki do ułatwienia akcji ratowniczej – egzoszkieletu. Specjalna konstrukcja dla ludzkiego ciała, która pozwala kilkukrotnie zwiększyć możliwości organizmu. Dzięki rozwojowi nowoczesnych technologii pomysł pisarzy science fiction na temat nadczłowieka znalazł teraz swoje prawdziwe ucieleśnienie. Obszar ten w ostatnich latach aktywnie rozwija się na Zachodzie, a rosyjscy inżynierowie postanowili nie pozostać z dala od tych procesów.
Egzoszkielet to dziś zewnętrzny system ramowy zaprojektowany w celu zwiększenia siły mięśni człowieka lub specjalnej siły podnoszenia robota z Androidem. Oznaczenie to zostało pierwotnie zaczerpnięte z biologii, w której oznaczało egzoszkielet bezkręgowców. W przyszłości technologia ta powinna wyeliminować fizyczne ograniczenia człowieka, a także różne mechanizmy.
Obecnie głównym obszarem zastosowania egzoszkieletów jest rozwój w interesie wojska. Głównym kierunkiem prac nad egzoszkieletami jest opracowanie działającego prototypu, który mógłby zwiększyć możliwości fizyczne żołnierzy. W przyszłości podobne funkcje będzie można wykorzystać np. podczas głębokich nurkowań czy lotów kosmicznych, a także w innych dość skomplikowanych sytuacjach. Drugim, nie mniej powszechnym przykładem zastosowania egzoszkieletów jest pomoc w rehabilitacji pacjentów z uszkodzeniami narządu ruchu. Przykładem takiego urządzenia jest egzoszkielet Honda Walking Assist Device. Warto dodać, że tym kierunkiem rozwoju interesują się także rosyjscy deweloperzy.
Oprócz Ministerstwa Sytuacji Nadzwyczajnych, krajowych deweloperów wspierało także Ministerstwo Edukacji i Nauki (przydział środków w wysokości 120 mln rubli). W 2013 roku w ramach VI Międzynarodowego Salonu Zintegrowanego Bezpieczeństwa zaprezentowano pierwszą próbkę o wadze 50 kg i wytrzymującą maksymalne obciążenie do 200 kg. Jednocześnie opracowanie otrzymało złoty medal z rąk samego Siergieja Szojgu i zadanie „udoskonalenia” urządzenia. Mimo to pierwszy egzoszkielet stworzony w Rosji okazał się zbyt nieporęczny, a także z niedopuszczalnym opóźnieniem w reakcjach.
Podobnie jak kombinezon Iron Mana z popularnego filmu science-fiction, rosyjski rozwój „ExoAtlet” jest w stanie obdarzyć człowieka zestawem supermocy. I choć w takim kombinezonie nie da się latać, twórcy uważają, że przy jego pomocy „można przenosić góry”. Według Pawła Komarowa, naukowca z Instytutu Mechaniki Moskiewskiego Uniwersytetu Państwowego, ciężar zamontowany na konstrukcji siłowej u góry przechodzi przez staw biodrowy i miednicę przez nogę do podłoża. W pozycji statycznej człowiek jest całkowicie uwolniony od ciężaru, nie czuje trzymanego ciężaru. Maksymalne obciążenie, jakie obecnie może wytrzymać ten egzoszkielet, wynosi 200 kg. Jednocześnie, utrzymując taką wagę, jest mało prawdopodobne, aby osoba mogła się poruszać. Jednak przy pomocy tego egzoszkieletu człowiek może unieść ciężar 70, a nawet 100 kg nawet na bardzo duże odległości.
Korespondenci LifeNews, którzy odwiedzili laboratorium, sami wypróbowali ExoAtlet. Przy całkowitym obciążeniu 50 kg jego waga absolutnie nie jest odczuwalna przez osobę. Jednocześnie, aby w pełni wykorzystać ten rozwój, człowiek musi nauczyć się radzić sobie z siłą bezwładności, a osiąga się to poprzez ciągłe szkolenie. Kombinezon ten powstał głównie z myślą o ratownikach rosyjskich, a jednym z inicjatorów jego powstania było Ministerstwo Sytuacji Nadzwyczajnych. Jednocześnie rosyjscy naukowcy stanęli przed dość trudnym zadaniem stworzenia trwałego, a jednocześnie dość lekkiego kombinezonu.
Konieczne jest, aby pracownicy Ministerstwa Sytuacji Nadzwyczajnych mogli łatwo wchodzić po schodach w obszarze wypadków lub katastrof spowodowanych przez człowieka, marnując przy tym mniej tlenu, wyjaśnia jeden z aspektów korzystania z ExoAtleta Elena Pismennaya, która zajmuje stanowisko starszego badacza w Instytucie Mechaniki Moskiewskiego Uniwersytetu Państwowego. Twórcy rosyjskiego egzoszkieletu uważają, że możliwości wykorzystania tego mechanizmu są niemal nieograniczone.
Obecnie zespół programistów kontynuuje prace nad udoskonaleniem swojego projektu, finalizując model we współpracy z przyszłymi użytkownikami i odpowiednimi działami. Wszystko to są jednak rozwiązania zamknięte, a pracownicy instytutu badawczego mają chęć wypuścić coś na otwarty rynek. Dlatego w niedalekiej przyszłości może pojawić się nowy egzoszkielet w wersji medycznej.
Niemal jednocześnie kilku członków zespołu wpadło na pomysł wykraczający poza badania i rozwój – komercjalizację swojego produktu. Spośród wszystkich możliwych opcji przystosowania egzoszkieletu do ewentualnego wprowadzenia go na szeroki rynek, uznali obszar medyczny – rehabilitację pacjentów – za najbardziej przełomowy i dochodowy. Ekaterina Bereziy, która kierowała projektem wydzielonym z głównego zespołu w 2011 roku, zauważa, że twórcy nie chcieli poprzestać na poziomie rysunku i porzucić całość. Specjalnie utworzono strukturę handlową o nazwie „ExoAtlet” przy udziale specjalistów Moskiewskiego Uniwersytetu Państwowego i na podstawie kontraktu rządowego Ministerstwa Przemysłu i Handlu. Ministerstwo Przemysłu i Handlu przeznaczyło 40 milionów rubli na rozwój egzoszkieletu, a zespół, który wyjechał w celach biznesowych, nie traci kontaktu z kolegami, którzy pracują nad zamówieniami obronnymi.
W medycynie, zwłaszcza w dziedzinie rehabilitacji pacjentów, egzoszkielety są w stanie zapewnić wiele możliwości osobom, które obecnie poruszają się na wózku inwalidzkim. Jednocześnie mogą spełniać kilka różnych funkcji jednocześnie: produkt – substytut wózka inwalidzkiego, symulator dla osób z chorobami narządu ruchu wymagający rehabilitacji, a także produkt do rehabilitacji emocjonalnej i społecznej – od osoba z ograniczonymi możliwościami fizycznymi dostaje szansę na rozpoczęcie samodzielnego poruszania się. Pozbywa się potrzeby ciągłego spoglądania z góry na otaczających go ludzi.
Obecnie celem rosyjskiego projektu „ExoAtlet” jest opracowanie pierwszego w naszym kraju egzoszkieletu. Podstawą tego projektu są innowacyjne rozwiązania dokonane przez pracowników Instytutu Badawczego Mechaniki Uniwersytetu Moskiewskiego i mające na celu poszerzenie możliwości fizycznych ludzi. Obecnie projekt rozwija się w dwóch kierunkach: modyfikacja ratownictwa medycznego oraz egzoszkielet medyczny.
Modyfikacja egzoszkieletu do ratownictwa ratunkowego została zaprojektowana w celu rozwiązania problemów związanych z przenoszeniem dość ciężkich ładunków na duże odległości, może być również wykorzystywana podczas działań antyterrorystycznych i rozminowywania. Eliminowanie skutków katastrof spowodowanych przez człowieka i klęsk żywiołowych, usuwanie powstałego gruzu, prowadzenie działań gaśniczych w warunkach ograniczonych zapasów powietrza w aparacie oddechowym strażaków. Wersja medyczna, oznaczona ExoAtlet Med, jest rozwijana, aby pomóc osobom niepełnosprawnym. Może być stosowany zarówno w rehabilitacji medycznej, jak i społecznej pacjentów cierpiących na schorzenia narządu ruchu. Egzoszkielet ten idealnie sprawdza się na potrzeby terapii i rehabilitacji specjalistycznej populacji ośrodków rehabilitacyjnych i szpitali.
To prawda, że rosyjska firma ExoAtlet spóźnia się w tym kierunku o kilka lat, przygotowując się do zaprezentowania swojego rozwoju medycznego dopiero w 2017 roku. Jednak najbardziej udane medyczne wersje egzoszkieletów trafiły już do konsumenta końcowego: od lidera konstrukcji szkieletów medycznych, amerykańskiej firmy Ekso Bionics i izraelskiego Re Walk. Przy tym amerykański prototyp jest podobny do rosyjskiego rozwoju, a sama firma wybrała podobną ścieżkę rozwoju, oddzielając się kiedyś od rozwoju wojskowego. Niedawno firmie Ekso Bionics udało się pozyskać do swojego projektu inwestycje o wartości około 20 milionów dolarów.
Obecnie rosyjska firma ExoAtlet zatrudnia 20 osób - projektantów, inżynierów, matematyków, programistów, specjalistów z zakresu teorii sterowania i interfejsów neuronowych, marketerów i menedżerów. Spółka doskonale zdaje sobie sprawę, że projekt ten może znaleźć się na liście środków resocjalizacyjnych jedynie przy wsparciu państwa. Twórcy ExoAtlet Med spodziewają się, że ich produkt zostanie wpisany do oficjalnego rejestru technicznych środków rehabilitacji (dziś obejmuje on wózki inwalidzkie i kule, które osoby niepełnosprawne w ramach specjalnych programów mogą otrzymać bezpłatnie lub ze znaczną zniżką).
Jednocześnie spółka liczy także na zamówienia rządowe. W sumie w latach 2011-2014 państwo wydało 160 milionów rubli na opracowanie działającego modelu rosyjskiego egzoszkieletu. Według przedstawicieli firmy ExoAtlet nowy prototyp będzie gotowy przed końcem 2014 roku. A już w 2015 roku lekarze, partnerzy projektu, będą mogli przeprowadzić badania przedkliniczne nowego produktu, a twórcy zaczną go udoskonalać w oparciu o zalecenia lekarzy. Na kolejny etap prac nad projektem, który ma potrwać co najmniej rok, deweloperzy potrzebują jeszcze około 137 mln rubli. Postanowiono zwrócić się do rosyjskich urzędników o wymaganą kwotę.
Dopóki produkt nie będzie gotowy do wprowadzenia do masowej produkcji, nie ma sensu pokładać nadziei w prywatnych funduszach venture capital – ryzyko jest zbyt duże. Dlatego też planowane jest przyciągnięcie do projektu prywatnych inwestorów dopiero na drugim etapie prac. Rosyjski egzoszkielet powinien wejść do produkcji seryjnej w latach 2016-2017. Gdy gotowy będzie działający prototyp, stanie się całkowicie jasne, czym jest finalny produkt firmy, w jaki sposób można go wdrożyć i jakie są perspektywy wpisania nowego produktu do rejestru środków technicznych do rehabilitacji osób niepełnosprawnych. To właśnie w tym momencie produkt wreszcie stanie się komercyjny i będzie można poszukiwać dla niego prywatnych inwestorów. Deweloperzy liczą także na znalezienie partnera, który będzie gotowy wybudować dla nich fabrykę na rynek otwarcia – kolejne kroki nakreśla Ekaterina Bereziy.
W rzeczywistości w Rosji po prostu nie ma rynku na takie produkty, nie został on jeszcze stworzony. Otwarte pozostaje również pytanie, czy rosyjscy projektanci będą w stanie urzeczywistnić swoje pomysły. Zespół ExoAtleta będzie musiał rozwiązać wiele problemów w pokrewnych obszarach - zsynchronizować odczyt impulsu i reakcji maszyny, rozwiązać problem zwiększania naładowania akumulatora, w dalszym ciągu zmniejszać objętość i wagę swojego produktu oraz rozwiązać problem problem uwolnienia rąk użytkownika. Jednocześnie kierunek ten zyskuje na sile na świecie. Według ekspertów sam europejski rynek egzoszkieletów jest już wyceniany na 1,5 miliarda euro. Technologie, które dzisiaj się pojawiły, mogą w końcu doprowadzić do prawdziwego przełomu w budowie egzoszkieletów, a Rosja może mieć szansę dotrzymać kroku swoim bezpośrednim konkurentom w tym wyścigu.
Źródła informacji:
http://expert.ru/expert/2014/23/primerka-vneshnego-skeleta
http://www.exoatlet.ru
http://lifenews.ru/news/126090
http://robonovosti.ru/texnologii/1191-ekzoskelet.htm
Prototyp egzoszkieletu dla rosyjskiej armii 6 października 2017 r
Nie, cóż, jasne, że tabletami i smartfonami mogą nas oszukać – nie zrobią tego, co pokażą prezydentowi. Mogą nawet oszukiwać.
Ale wojsko zwykle nie daje się oszukać i robi to, co im obiecano. Ale czy to zrobią?
Na forum Army 2017 zaprezentowano prototyp nowego egzoszkieletu wojskowego o nazwie „Defender of the Future”. Podaje się, że taki egzoszkielet w przyszłości stanie się wyposażeniem żołnierzy, umożliwiając im poprawę parametrów fizycznych żołnierza, jego wytrzymałości i jakości strzelania. Za pomocą takiego egzoszkieletu personel wojskowy będzie niezawodnie chroniony przed kulami i odłamkami, a ponadto będzie w stanie unieść do 150 kg ładunku
„Ratnik-3” zawiera tytanowy egzoszkielet, który zwiększy siłę i wytrzymałość fizyczną, kamizelkę kuloodporną, mundur kamuflażowy dostosowujący się do warunków pogodowych, pancerny hełm z latarką, wyświetlaczem i noktowizorem, a także buty z czujnikami wybuchu.
Podział tego sprzętu na generacje jest dość dowolny. Zamiast odzwierciedlać konkretne, określone w czasie kamienie milowe, odzwierciedla ogólny proces udoskonalania i doskonalenia. Biorąc pod uwagę, że żywotność „Wojownika” wynosi pięć lat, w tym odstępie czasu powinniśmy spodziewać się aktualizacji, tj. bliżej 2020 roku.
Co będzie się działo w „Ratniku-2” w najbliższej przyszłości?
Po pierwsze, system rozpoznawania „przyjaciela lub wroga” zarówno dla pojazdów bojowych, jak i żołnierzy. Pozwoli ci to samodzielnie uniknąć przyjaznego ostrzału i w ogóle lepiej zrozumieć, co dzieje się na polu bitwy.
Po drugie, być może do tego czasu uruchomiona zostanie produkcja kardiowizorów zapowiadanych na forum Armia 2016. Urządzenie to pozwala na dokonywanie odczytów EKG, tętna, ruchów oddechowych i temperatury w czasie rzeczywistym. Na podstawie tych danych dowódca może mieć pojęcie o stanie fizycznym i emocjonalnym swoich żołnierzy.
Po trzecie, era tkanin aramidowych dobiega końca i są one zastępowane przez bardziej praktyczny i trwały polietylen o dużej masie cząsteczkowej.