Государственная корпорация Ростех сообщает о том, что в нашей стране разработаны специализированные экзоскелеты, призванные упростить условия труда в различных сферах.

Изображения Ростеха

Одна из новинок — промышленный экзоскелет, предназначенный для использования на различных производствах. Особенностью данного изделия является модульность конструкции. Можно применять только элементы нижних конечностей, которые будут разгружать ноги, позволяя сидеть без стула или приседать, не испытывая дискомфорта. В свою очередь, верхняя часть комплекта даёт возможность переносить и удерживать на протяжении длительного времени тяжёлые грузы.

Ещё одна особенность решения — наличие двух дополнительных верхних захватов. Они позволяют работать «в четыре руки».

В целом, входящие в конструкцию «мягкие» элементы минимизируют нагрузки на позвоночник пользователя. «Жёсткие» элементы многократно повышают силу и выносливость человека.

Разработан также экзоскелет для медицинской сферы: он позволяет уменьшить нагрузки, которые испытывают врачи в процессе многочасовых операций. Данное изделие помогает предотвратить развитие болей в спине, шее и руках.

О сроках вывода новинок на коммерческий рынок пока ничего не сообщается. 

Аэропорт Штутгарта первым в Европе приступил к тестированию экзоскелетов с электроприводом производства немецкой фирмы German Bionic. Экзоскелеты усиливают движения и, таким образом, упрощают подъём тяжелых грузов. Вес устройства, похожего на рюкзак, составляет 8 кг. Его можно настроить индивидуально под любого работника с помощью регулируемых ремней.

Flughafen Stuttgart

«Cray X — это активный экзоскелет, приводимый в движение электродвигателями, — объяснила пресс-секретарь аэропорта Беата Шляйхер (Beate Schleicher) в интервью ресурсу echo24.de. — Благодаря поддержке восьмикилограммового „рюкзака“ работникам требуется меньше усилий при подъёме тяжести, и снижается нагрузка на поясницу».

«Первоначально мы заказали два Cray X, которые мы будем тестировать в течение года, — сообщил Даниэль Шмидт (Daniel Schmidt), руководитель отдела наземного обслуживания в аэропорту Штутгарта. — Если устройства докажут свою ценность, мы закажем больше».

Хотя аэропорт Штутгарта является первым среди аэропортов Европы, решившим внедрить экзоскелеты для работ по погрузке-разгрузке багажа, данные устройства уже применяются на предприятиях Германии. Например, фирмы IKEA и BMW уже сейчас используют в логистике экзоскелеты German Bionic.

Hyundai Motor Group представила экзоскелет VEX (Vest EXoskeleton), призванный облегчить работу сотрудников различных производств, которые длительное время держат руки поднятыми над головой.

VEX — это особый жилет с несколькими полицентрическими шарнирами и тягами. Изделие имитирует плечевой сустав человека, существенно уменьшая нагрузку на мышцы. Кроме того, экзоскелет увеличивает подъёмную силу и повышает мобильность сотрудников на производствах.

Жилет, надевающийся как обычный рюкзак, весит всего 2,5 кг. Важно отметить, что для работы экзоскелету не требуются аккумуляторные батареи.

Высота задней части жилета адаптивна в диапазоне до 18 см, что позволяет носить его людям разного роста, а для силовой поддержки можно выбрать один из шести уровней вплоть до 5,5 кгс.

Экзоскелет предназначен прежде всего для рабочих автомобильных конвейеров, большую часть времени работающих с поднятыми над головой руками, например, тех, кто прикручивает детали на днище кузова, прокладывает тормозные шланги и крепит выхлопные трубы. Но изделие может найти применение и на других предприятиях.

Массовое производство VEX будет организовано уже в декабре. Hyundai рассматривает возможность поставки экзоскелета на все свои заводы.

Подобные разработки есть и у других компаний, например, у Ford. Hyundai утверждает, что VEX на 22–42 % легче конкурирующих изделий, при этом цена окажется ниже на 30 %.

Кроме того, Hyundai начинает продажи экзоскелетного стула Chairless EXoskeleton (CEX), который снижает нагрузку на коленные суставы, позвоночник и мышцы и даёт возможность сидеть без табурета или стула. При весе всего в 1,6 кг он обладает высокой прочностью и способен выдерживать нагрузку в 150 кг. 

Команда учёных института Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering при Гарвардском университете, Гарвардской школы инженерных и прикладных наук им. Джона А. Полсона, а также Небрасского университета в Омахе разработали экзокостюм, способный облегчить ходьбу и бег.

Это довольно лёгкий костюм, который состоящий из текстильных компонентов, надеваемых на талию и бедра, и подвижной исполнительной системы, прикреплённой к нижней части спины. Для управления системой применяется алгоритм, позволяющий определять переход от ходьбы к бегу и наоборот.

«Впервые исследовательская группа создала экзоскелет, способный помочь в более чем одном виде деятельности», — отметил руководитель проекта Конор Уолш (Conor Walsh).

Одним из инвесторов этого исследования является Пентагон, осуществляющий финансирование проекта в рамках программы «Warrior Web» Управления перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA), целью которой является создание экзоскелетов, позволяющих солдатам переносить тяжелые грузы на большие расстояния с меньшими затратами энергии.

Впрочем, исследователи видят также возможность использования своего экзокостюма и в обычной жизни, например, в туристических походах. «Я вполне могу представить себе людей, покупающих такой экзокостюм в местном туристическом магазине, чтобы можно было ходить или бегать дольше и с меньшими усилиями», — заявил профессор Уолш.

В пятницу организаторы Олимпиады и Паралимпийских игр 2020 в Токио анонсировали амбициозный проект Robot Project, представив двух роботов, предназначенных для помощи волонтёрам, рабочим и спортсменам, участвующим в состязаниях.

REUTERS/Kim Kyung-hoon

В Токио продемонстрировали робота-помощника Human Support Robot (HSR), изготовленного Toyota, и экзоскелет Power Assist Suit компании Panasonic.

Небольшой робот HSR будет помогать пользователям инвалидных колясок на будущих Олимпийских играх. Роботы будут доставлять еду и различные товары, информировать гостей Олимпиады о расположении их мест на стадионе и предоставлять информацию о событиях.

На аренах Токио 2020 будет использоваться 16 роботов HSR. Компания Toyota утверждает, что к началу 2030-х годов аналогичные устройства уже будут доступны для широкой продажи.

Экзоскелет Power Assist Suit компании Panasonic позволит рабочим на олимпийских и паралимпийских объектах, а также в олимпийской деревне без особого труда поднимать переносить тяжёлые предметы.

Организаторы летних олимпийских состязаний ранее заявили, что грядущее спортивное мероприятие будет самым инновационным за всю историю Олимпиад. Как ожидается, до старта Олимпиады 2020 будет представлено ещё несколько версий роботов.

Летние Олимпийские игры в Токио стартуют 24 июля 2020 года, а Паралимпийские игры начнутся месяцем позже.

Компания ATOUN, подразделение японской корпорации Panasonic, привезла в Лас-Вегас на выставку потребительской электроники CES 2019 новейшие экзоскелеты.

Одна из разработок носит имя HIMICO: это решение призвано обеспечить поддержку при ходьбе в различных условиях. Испытания существующих прототипов показали, что новинка может взять на себя до 19,0 % нагрузки при подъёме на холм и до 17,8 % при подъёме по лестнице. Передвижение по пересечённой местности облегчается на 30,7 %.

«Инженеры продолжат доработку устройства, чтобы сделать его ещё легче, компактнее и удобнее. Внимание будет уделяться и возможности "подстройки" экзоскелета к привычкам и индивидуальным особенностям каждого конкретного носителя», — отмечает Panasonic.

Кроме того, компания демонстрирует на CES 2019 экзоскелет ATOUN Model Y, предназначенный прежде всего для поднятия грузов. В основе этого изделия лежат полимерные материалы, благодаря которым вес составляет всего 4,4 кг. Экзоскелет крепится на талии и поддерживает поясницу человека, когда тот приподнимает или перемещает тяжести.

Устройство Model Y может применяться в медицине (уход за больными и пожилыми людьми), логистике, промышленности и сельском хозяйстве. Серийное производство данного экзоскелета уже началось. 

Компания LG подготовила к презентации на выставке CES 2019 новую версию «носимого» робота CLOi SuitBot, который был представлен в августе 2018 года.

Новая модель LG CLOi SuitBot теперь меньше похожа на экзоскелет, хотя по-прежнему соответствует своему предназначению — расширению возможностей работников в поднятии и перемещении тяжёлых грузов.

LG также покажет на CES 2019 усовершенствованные версии роботов PorterBot, ServeBot и CartBot, которые, по её словам, близки к коммерческому запуску.

Государственная корпорация Ростех в преддверии новогодних праздников предоставила Деду Морозу из Великого Устюга экзоскелет, облегчающий переноску тяжестей.

Фотографии Ростеха

Изделие изначально было разработано для военных. Оно представляет собой пассивный каркас, который не имеет источников питания, приводов и электроники. Такая конструкция повышает надёжность и обеспечивает полную автономность.

Экзоскелет изготовлен из особого прочного и лёгкого углепластика. Он повторяет ножные, тазовые и спинные суставы человека, что обеспечивает сохранение физических сил за счёт распределения нагрузки на элементы экзоскелета вместо опорно-двигательного аппарата.

«Экзоскелет, которым мы оснастили костюм Деда Мороза, — яркий пример трансфера военных технологий в гражданскую сферу. Изготовленный специально для военных, он нашёл своё применение и в гражданских областях: для переноски тяжестей и помощи людям с ограниченными возможностями», — отмечает Ростех.

Российская разработка позволяет переносить груз массой до 70 кг без значительных усилий на протяжении длительного времени. При этом экзоскелет плотно прилегает к телу и не стесняет движения. Отмечается, что изделие позволяет свободно передвигаться и даже бегать.

На примере Деда Мороза Ростех демонстрирует, как экзоскелет может облегчить повседневную работу — в данном случае доставку мешков подарков. В перспективе же изделие может найти применение во многих других областях. 

Уже до конца текущего года компания Hyundai намерена организовать масштабные испытания специализированных экзоскелетов, которые в перспективе помогут снизить физическую нагрузку на сотрудников сборочных линий и повысить эффективность труда.

Одна из разработок носит название Hyundai Chairless Exoskeleton, или H-CEX. Это своеобразный экзоскелетный стул, который позволяет человеку без усилий продолжительное время находиться в сидячем положении. Поясные, набедренные и коленные ремни позволяют быстро надеть систему и настроить её под рост пользователя. При весе всего в 1,6 кг такой «стул» обладает высокой прочностью и способен выдерживать нагрузку до 150 кг. Ножки могут откидываться на 85, 70 или 55 градусов.

Ещё одна разработка — Hyundai Vest Exoskeleton, или H-VEX. Предназначение данного экзоскелета заключается в снижении нагрузки на шею и спину рабочего. Система обеспечивает дополнительную поддержку рук в положении над головой в эквиваленте 60 кг. Ожидается, что она окажется очень эффективной для предотвращения травм и повышения эффективности труда.

Ранее Hyundai также продемонстрировала экзоскелет Hyundai Medical Exoskeleton (H-MEX). Он позволяет людям, парализованным ниже спины, и пожилым людям ходить, а также подниматься и спускаться по лестницам.

Добавим, что массовое внедрение экзоскелетов на своих предприятиях уже начал другой крупный автопроизводитель — компания Ford. 

Уже в следующем году в экипировке инженерных войск РФ произойдут серьёзные изменения. Речь, как сообщает газета «Известия», идёт об использовании экзоскелетов.

Новая российская разработка, как утверждается, позволит солдатам без чрезмерных усилий переносить снаряжение массой до 50 килограммов.

Ростех

«Новую экипировку первыми получат подразделения штурма и разграждения. Спецминер и штурмовики очень тяжело экипированы и несут на себе большое количество боеприпасов. Чтобы выполнять боевые задачи, им необходимо специальное снаряжение. Как раз для этих целей нужен экзоскелет», — рассказал замначальника инженерных войск ВС РФ по вооружению и научной работе полковник Руслан Алахвердиев.

Сообщается также, что ведутся активные работы по внедрению специализированных робототехнических комплексов. К примеру, уже принят на снабжение робот-тральщик малого класса «Уран-6», который применяется для нейтрализации противопехотных мин.

В дальнейшем планируется создание роботов с элементами искусственного интеллекта. Такие машины смогут выполнять различные задачи с высокой эффективностью, избавляя людей от необходимости осуществления операций с риском для здоровья и жизни.

«Все новые инженерные машины, которые сейчас принимаются на вооружение, должны быть представлены как в вариантах с экипажем, так и в безэкипажном исполнении. Например, для боевой машины разграждения создаётся боевой модуль, который позволит выполнять задачу без личного состава», — отметил Руслан Алахвердиев.

Ростех / Антон Тушин

Добавим, что ранее госкорпорация Ростех показала действующий образец специализированного армейского экзоскелета. Особенностью решения является пассивная конструкция — изделию не требуются элементы питания. Этот экзоскелет представляет собой рычажно-шарнирное механическое устройство, повторяющее суставы человека. Новинка разгружает опорно-двигательный аппарат при переноске грузов весом до 50 кг во время длительных маршей или при проведении штурмовых операций. 

В России испытывается передовой экзоскелет, который поможет солдатам переносить больше снаряжения и вооружения, быстрее двигаться и эффективнее выполнять боевые задачи. Об этом сообщает ТАСС, ссылаясь на информацию, полученную от представителей ЦНИИточмаш.

Марина Лысцева / ТАСС

Речь идёт об активной роботизированной экипировке. Такой «костюм» оснащён электрическими приводами и аккумуляторным блоком. Экзоскелет увеличивает физическую силу бойца и разгружает опорно-двигательный аппарат. Разработка, к примеру, позволяет вести огонь из автоматического оружия одной рукой.

«У нас уже прошли испытания прототипа активного экзоскелета. Он действительно увеличивает физические возможности военнослужащего. Например, испытатель смог стрелять из пулемёта с использованием только одной руки и при этом точно поражал мишени», — рассказали в ЦНИИточмаш.

Антон Тушин / Ростех

Ожидается, что активный экзоскелет станет доступен российским солдатам к середине следующего десятилетия. В ближайшие годы разработчикам предстоит решить серьёзную проблему — обеспечить приемлемое время автономного функционирования роботизированного «костюма» от аккумуляторов.

Добавим, что в ЦНИИточмаш также создан пассивный экзоскелет для солдат. Он представляет собой рычажно-шарнирное механическое устройство, повторяющее суставы человека. 

Компания LG Electronics (LG) представила весьма любопытную разработку — изделие CLOi SuitBot, которое создатели называют «носимым роботом».

По сути, CLOi SuitBot — это интеллектуальный экзоскелет, задача которого заключается в том, чтобы обеспечить поддержку нижней части туловища человека. Изделие помогает переносить грузы и выполнять многократно повторяющиеся действия.

Компания LG утверждает, что хорошо продуманная конструкция новинки позволяет человеку двигаться естественным образом. Специальные сочленения обеспечивают комфортную ходьбу и выполнение тех или иных действий.

Любопытно, что CLOi SuitBot способен обучаться с течением времени. Средства искусственного интеллекта позволяют анализировать движения пользователя и давать рекомендации по улучшению осанки и повышению эффективности.

Более того, экзоскелет способен обмениваться данными с другими робототехническими устройствами. Таким образом, новинка может стать частью интеллектуальной производственной среды.

Экзоскелет CLOi SuitBot планируется продемонстрировать на предстоящей выставке электроники IFA 2018, которая пройдёт с 31 августа по 5 сентября. 

В демонстрационном центре госкорпорации Ростех в парке «Патриот» в ходе форума «Армия-2018» показан действующий образец специализированного армейского экзоскелета.

Фотографии Ростех / Антон Тушин

Разработкой изделия для солдат будущего занимается ЦНИИточмаш совместно с компанией «ГБ Инжиниринг». Речь идёт о создании пассивного экзоскелета, которому для работы не требуются источники питания. Задача такого решения — увеличить физические возможности бойца, а также обеспечить защиту суставов и позвоночника.

Показанный образец изготовлен из лёгкого углепластика. Вес в зависимости от модификации варьируется от 4 до 8 килограммов. Конструкция представляет собой рычажно-шарнирное механическое устройство, повторяющее суставы человека.

Утверждается, что экзоскелет разгружает опорно-двигательный аппарат при переноске грузов весом до 50 кг во время длительных маршей или при проведении штурмовых операций. При этом отсутствие электрических приводов, микроконтроллера и датчиков повышает надёжность и упрощает обслуживание.

«Данный прототип уже был испытан в условиях реальных боевых действий. В 2017–2018 гг. экзоскелет прошёл апробацию в спецподразделениях Минобороны России и органов внутренних дел. При этом ведутся работы и над активным экзоскелетом, действующий прототип которого также создан разработчиками Ростеха», — сообщили в госкорпорации. 

Сотрудники сборочных линий Ford на предприятиях компании по всему миру отныне смогут использовать специализированные экзоскелеты в повседневной работе.

Речь идёт об особом жилете EksoVest, испытания которого проводились в Соединённых Штатах. Экзоскелет облегчает выполнение операций, осуществляющихся с поднятыми над головой руками.

Благодаря небольшому весу (4,3 кг) и размеру жилет удобно носить, он не стесняет движения рук оператора. Изделие подходит для людей ростом от 152 до 193 см и в зависимости от настройки обеспечивает подъёмную силу в 2,3–6,8 кг на каждую руку.

Важно отметить, что экзоскелет не имеет ни аккумуляторных батарей, ни кабелей питания. Когда рабочий поднимает руки на уровень груди, в дело вступают пневматические пружины, приподнимающие и удерживающие руки с инструментом.

Испытания EksoVest дали положительные результаты. Теперь эти экзоскелеты будут использоваться на пятнадцати предприятиях Ford, расположенных в семи странах по всему миру.

«Разработанный для использования в динамичной рабочей среде — на заводах, строительных площадках и в логистических центрах — жилет обеспечивает защиту и поддержку, снижая нагрузку при выполнении длительных, часто повторяющихся действий, которые со временем отрицательно сказываются на организме», — заявляет автопроизводитель. 

Возникало ли у вас когда-нибудь желание поуправлять беспилотником, двигая частями тела словно птица? Благодаря исследователям из Федеральной политехнической школы Лозанны в Швейцарии это стало возможно. Они создали систему под названием FlyJacket, которая позволяет надеть экзокостюм и шлем виртуальной реальности и поуправлять дроном.

Движения пользователя синхронизируются с движениями беспилотника. Человек разводит руки в стороны, а затем наклоняет туловище вперёд, назад, влево или вправо, и дрон реагирует соответствующим образом. Система поддерживает летательные аппараты с фиксированным крыльями.

Экзокостюм оснащён устройством для отслеживания движений и поддерживает руки пользователя, чтобы он не уставал. Исследователи утверждают, что такое управление более интуитивное и эффективное, нежели с помощью традиционного контроллера.

Разработчики FlyJacket уверены, что у системы есть коммерческий потенциал. «Костюм создавался с расчётом на то, чтобы сохранить низкую стоимость материалов и технологий и сделать продукт доступным, — заявила Карин Роньон (Carine Rognon), одна из авторов проекта. — К тому же, он достаточно невелик, чтобы его можно было положить в рюкзак и отправиться на открытую местность, и отлично садится на разные типы туловищ».

Также исследователи работают над расширением списка команд, поддерживаемых системой. В частности, позже появится возможность контролировать скорость передвижения дрона.