Экзокостюм

Интересные факты[]

Во многих фантастических произведениях, будто играх или фильмах, экзоскелеты показаны как мощные костюмы с высокой устойчивости к разного рода внешним факторам и сильным повышением общих показателей своего носителя, а также с другими разнообразными элементами вроде энергетических щитов, тепловизоров, систем жизнеобеспечения и многое другое. И в большинстве этих произведениях экзоскелеты предстают как исключительно военная разработка, эксплуатируемая элитными подразделениями всевозможных армий. Представляемые в произведениях экзоскелеты имеют совершенно разные параметры, внешний вид и другие особенности.
Чаще всего экзоскелет представляется как нечто антропроморфное, практически полностью повторяющее пропорции и форму человека, однако он может быть совершенно разным, в том числе представлять собой управляемую человеком машину как непосредственно в кабине пилота, так и дистанционно при помощи компьютера. Внешне такие экзоскелеты также могут быть совершенно разные, к примеру их внешний вид может напоминать паука.
Экзоскелеты могут использоваться не только людьми, но и животными, инопланетянами и так далее. Некоторые экзоскелеты могут представлять собой автономные единицы (роботы), управляемые искусственным интеллектом. Такие машины могут служить разной цели и быть по разному сконструированы, будто рабочий или боевой экзоскелет.
В Книгу рекордов Гиннесса занесен экзоскелет высотой 3,96 м, созданный жителем Ванкувера Джонатаном Типпетом. Механизм способен перемещать грузы весом до 5 тонн. Об этом говорится в сообщении, опубликованном на официальном сайте справочника. Длина экзоскелета, который называется Prosthesis, составляет 5,1 м, ширина — 5,5 м. Конструкция весит немногом более 1,5 тонн. Для ее производства были использованы хромированные стальные трубы, которые применяются в аэрокосмической промышленности. Как указано в Книге рекордов Гиннесса, на создание этой конструкции у изобретателя ушло почти 13 лет, причем, год заняла только сборка. Он отметил, что механизм управляется человеком и приводится в движение двумя электродвигателями, работающими на изготовленном на заказ литий-ионном аккумуляторе повышенной мощности. Дистанционное управление не предусмотрено. Размеры аппарата позволяют ему беспрепятственно передвигаться по бездорожью и перемещать грузы весом до 5 тонн. Типпет заявил, что собирается создать более легкую и маневренную версию экзоскелета меньшего размера.
Первый экзоскелет был совместно разработан General Electric и ВС США в 60-х годах прошлого века, и назывался Hardiman. Он мог поднимать 110 кг при усилии, применяемом при подъёме 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 он никогда не проверялся с человеком внутри. Дальнейшие исследования были сосредоточены на одной руке. Хотя она должна была поднимать 340 кг, её вес составлял 750 кг, что в два раза превышало подъемную мощность. Без соединения вместе всех компонентов практическое применение проекта Hardiman было ограничено.
Также экзоскелетом называют внешний тип скелета у некоторых беспозвоночных животных. Экзоскелет поддерживает и защищает тело животного, а также является механическим барьером, служащим первым этапом защиты от инфекции. Экзоскелет характерен для большинства беспозвоночных, у которых он представлен в виде раковины (многие простейшие, моллюски) или кутикулы (хитиновый панцирь членистоногих). Характерной особенностью этих образований является то, что они не содержат клеточных элементов.

Увеличить физические возможности

22 августа на международном военно-техническом форуме «Армия-2018» в подмосковной Кубинке специалисты ЦНИИточмаш представили опытную модель пассивного экзоскелета для «Ратника-3» и концептуальный вариант экипировки «Защитник будущего».

Пассивный экзоскелет отличается от активного отсутствием какой-либо электроники. Это рычажно-шарнирное механическое устройство, которое используется для облечения нагрузки на опорно-двигательный аппарат бойца, но не придаёт ему дополнительной физической мощи.

Также по теме

Опора «Ратника»: как экзоскелет расширит возможности российских военнослужащих

В России создали первый рабочий экзоскелет для солдат. Как заявил RT главный конструктор по системе жизнеобеспечения боевой экипировки…

В свою очередь, действие активного экзоскелета направлено непосредственно на увеличение физических возможностей военнослужащего — подъём тяжестей, передвижение на местности, скорость реакции. Благодаря сложной аппаратуре данное устройство повторяет биомеханику человека и учитывает его анатомические особенности.

В настоящее время активные экзоскелеты часто используются в медицинских целях. Они необходимы для реабилитации после тяжёлых операций.

Однако существенными недостатками активных экзоскелетов являются громоздкость и тяжесть конструкций (в среднем 20—30 кг), дороговизна (десятки тысяч долларов) и слабый аккумулятор (заряда батарей хватает лишь на несколько часов). Фаустов не скрывает, что инженеры ЦНИИточмаш ищут способы увеличения ёмкости аккумулятора и снижения энергопотребления.

На текущий момент проблему дефицита электроэнергии не решили не только российские, но и западные специалисты. Например, Lockheed Martin и Berkeley Bionics безуспешно пытаются устранить недостатки активного антропоморфного экзоскелета HULC (Human Universal Load Carrier).

С помощью гидравлических механизмов и электронной начинки HULC помогает военнослужащим передвигаться по склонам гор и нести в руках груз весом 90 кг. Предполагается, что экзоскелет позволит переносить тяжёлое оборудование и вооружение во время спецопераций. Однако нехватка электроэнергии обесценивает потенциал изделия американских компаний.

Бронированный экзоскелет TALOS

Ещё одной перспективной разработкой США является бронированный экзоскелет (Tactical Assault Light Operator Suit) TALOS. Он будет обладать жидкой керамической бронёй, системой кругового обзора и комплексами ночного видения.

Электроприводы TALOS должны облегчить перенос тяжестей. Однако заокеанские эксперты сомневаются, что учёные смогут создать эффективно работающий экзоскелет с учётом уровня развития технологий на современном этапе.

Виды экзоскелетов для человека

На сегодняшний день разработаны и активно внедряются следующие виды экзоскелетов для человека:

военного назначения – различают конструкции, которые применяются для ведения боевых действий, подготовки к вылету различных летательных аппаратов (их можно использовать, как в помещениях с ограниченными пространствами, так и на авиа несущих кораблях);
промышленные и строительные помощники – экзоскелеты для работы (поднятия тяжестей) внедряются для упрощения работы на складах, строительных площадках и промышленных предприятиях;
для ликвидации последствий ЧС (чрезвычайных ситуаций) – используются в целях тушения пожаров в зданиях различного назначения, строительства сооружений для защиты от наводнений, доставки гуманитарной помощи в труднодоступные для обычного транспорта регионы;
системы для медицинской сферы применяют для реабилитации пациентов (они считаются оптимальным и максимально эффективным аналогом инвалидных колясок).

Палеонтологическое значение

Скулы на экзоскелете могут свидетельствовать о поведении животных. В этом случае после смерти моллюска на эту твердую раковину моллюска напали скучные губки , образуя следы окаменелостей Entobia .

Экзоскелеты, как твердые части организмов, очень полезны для сохранения организмов, мягкие части которых обычно гниют, прежде чем они могут окаменеть. Минерализованные экзоскелеты можно сохранить «как есть», например, в виде фрагментов раковин. Наличие экзоскелета открывает еще несколько путей к окаменению . Например, жесткий слой может противостоять уплотнению, позволяя формировать плесень организма под скелетом, который впоследствии может разрушиться. В качестве альтернативы, исключительная сохранность может привести к минерализации хитина, как в сланце Берджесс , или превращению в устойчивый полимерный кератин , который может противостоять гниению и восстанавливаться.

Однако наша зависимость от окаменелых скелетов также значительно ограничивает наше понимание эволюции. Обычно сохраняются только те части организмов, которые уже минерализовались , например, раковины моллюсков. Помогает то, что экзоскелеты часто содержат «мышечные шрамы», отметки в местах прикрепления мышц к экзоскелету, что может позволить реконструировать большую часть внутренних частей организма только на основе его экзоскелета. Наиболее значительным ограничением является то, что, хотя существует более 30 типов живых животных, две трети этих типов никогда не были обнаружены в виде окаменелостей, потому что большинство видов животных имеют мягкое тело и распадаются, прежде чем могут стать окаменелостями.

Минерализованные скелеты впервые появляются в летописи окаменелостей незадолго до начала кембрийского периода , . Некоторые рассматривают эволюцию минерализованного экзоскелета как возможную движущую силу кембрийского взрыва животной жизни, что привело к диверсификации хищных и защитных тактик. Однако некоторые докембрийские ( эдиакарские ) организмы образовывали жесткие внешние оболочки, в то время как другие, такие как Клаудина , имели кальцинированный экзоскелет. Некоторые раковины Cloudina даже показывают признаки хищничества в виде отверстий.

Deployment[]

Most Exoskeletons available within the Zone are third generation suits, with most design defects eliminated and their armour reinforced by Stalkers. Most factions that employ Exoskeletons also modify their suits to fit their needs, as well as their looks, in order to keep with their faction’s aesthetic. The Exosuit is only issued to the most elite troops of the factions able to afford it, such as the faction leader’s bodyguards which are posted outside their offices.

Such factions as the Bandits, Renegades, and Clear Sky generally do not have any Exosuits (one exception is a Bandit in Limansk) as they most likely cannot afford to have them in circulation due to rarity and/or high cost.

«Не теряя манёвренности»

21 августа индустриальный директор кластера вооружений «Ростех» Сергей Абрамов сообщил, что корпорация представит «действующий прототип» активного экзоскелета «на одной из ближайших выставок». По его словам, специалисты работают над совершенствованием этого устройства.

В прошлом году в беседе с RT Олег Фаустов рассказал, что перспективный экзоскелет разработки ЦНИИточмаш позволит бойцу переносить груз весом более 100 кг, «не уставая и не теряя манёвренности на поле боя». Управление конструкцией будет осуществляться «силой мысли» (по технологии нейроуправления).

Также по теме

Новый калашников, беспилотник «Орион» и многоцелевой авианосец: чем удивил военно-технический форум «Армия-2018»

В подмосковном парке «Патриот» начал работу международный военно-технический форум «Армия-2018». На выставке представлено около 750…

В ближайших планах «Ростеха» — создать встроенный в «Ратник» удобный, не стесняющий движения военнослужащего пассивный и активный экзоскелеты. Защитный шлем экипировки будет оснащён специальной маской-противогазом и системой целеуказания.

«Солдат видит две картинки: одну реальную — через прозрачное стекло очков своими глазами, вторую — спроецированную. Могу привести пример с лобовым стеклом машины, на котором могут отражаться предметы из салона, — вы видите их отражение, но оно вам не мешает управлять транспортным средством», — пояснил в интервью ТАСС генеральный директор ЦНИИточмаш Дмитрий Семизоров (декабрь 2017 года).

Бронежилет «Ратника» будет иметь встроенное электроснабжение, которое позволит использовать его зимой. Защитные пластины смогут выдерживать более десяти прямых попаданий пуль. Кроме того, военнослужащие получат противоминную обувь, которую снабдят датчиками обнаружения боеприпасов и системой подавления минных полей.

Пассивный эксзоскелет на военнослужащем и активный образец — на экипировке «Защитник будущего»

В беседе с RT военный эксперт Юрий Кнутов отметил, что конструкторская мысль ЦНИИточмаш движется в правильном направлении. По его словам, в перспективе экзоскелет будет полностью интегрирован с экипировкой. При этом специалисты прекрасно осознают недостатки прототипов и работают над их устранением.

При этом эксперт сомневается, что экзоскелеты получат масштабное распространение во всех подразделениях Вооружённых сил РФ. Как полагает Кнутов, солдаты будут использовать вспомогательные конструкции для выполнения отдельных задач, где требуется большая физическая сила и выносливость.

«Экзоскелеты, особенно активные, слишком дорогое удовольствие, в повседневной службе в них нет серьёзной необходимости. К тому же придётся создавать инфраструктуру по их обслуживанию и ремонту. Скорее всего, получателями экзоскелетов станут инженерные части, спецназ, штурмовые подразделения», — пояснил Кнутов.

Новые технологии в здравоохранении

Медицина будущего
Инновации в медицине
Цифровая медицина

Здравоохранение в России
Единая государственная информационная система в сфере здравоохранения (ЕГИСЗ)
Единый цифровой контур в здравоохранении на основе ЕГИСЗ
Обязательное медицинское страхование (ОМС)
Национальный проект Здравоохранение
ИТ в здравоохранении РФ
HealthNet Национальная технологическая инициатива (НТИ)
Приоритетный проект Электронное здравоохранение
Обзор перспектив создания единого пространства электронного здравоохранения в России
Единая цифровая система диагностики онкологических заболеваний
Требования к ГИС в сфере здравоохранения субъектов РФ, МИС и информсистемам фармацевтических организаций
Стандарты электронного здравоохранения (ГОСТ) в России

TAdviser: полный каталог проектов в области автоматизации медицины, фармацевтики и здавоохранения
Медицинская информационная система — Каталог систем и проектов
Медицинские информационные системы (МИС) рынок России
Медицинское программное обеспечение в России
Электронные медицинские карты (ЭМК)
Электронный больничный лист
Электронный рецепт
Информатизация аптечных сетей
Информатизация поликлиник и больниц Москвы
Лабораторные информационные системы — Каталог систем и проекто
Лабораторные информационные системы (ЛИС, LIS)
Лабораторная диагностика (рынок России)
Как системы компьютерного зрения меняют логистику и медицину
Системы передачи и архивации изображений (PACS)
Системы передачи и архивации изображений — Каталог продуктов и проектов
Системы поддержки принятия врачебных решений (СППР, CDS)

Блокчейн в медицине
Большие данные (Big Data) в медицине
Виртуальная реальность в медицине
Искусственный интеллект в медицине, Стандарты в области искусственного интеллекта в здравоохранении
Интернет вещей в медицине
Информационная безопасность в медицине
Беспилотники в медицине
Визуализация в медицине
5G в медицине
Чат-боты в медицине

Телемедицина
Телемедицина: будущее здравоохранения
Телемедицина (российский рынок)
Телемедицинский сервис — Каталог продуктов и проектов
Телемедицина (мировой рынок)
Дистанционный мониторинг здоровья пациентов
Преимущества видеоконференцсвязи для здравоохранения
Мобильная медицина (m-Health)
Смартфоны в медицине, Вред от мобильного телефона

Фармацевтический рынок России
Регистрация лекарств в России
Регистрация медизделий в России
Рынок медицинских изделий в России
Ценовое регулирование медицинских изделий в России
Медицинское оборудование (рынок России)
Цифровое здравоохранение (консорциум)
Национальная база генетической информации
Геномика и биоинформатика (рынок Россия)
Генетические банки данных (биобанки, биорепозитории, хранящие биологические образцы)
Генетическая инженерия (генная инженерия)
Биоинформатика (главные тренды)
Биохакинг
Генетика, Геном, Хромосома, Секвенирование ДНК, Метилирование ДНК
Ядерная медицина

Телерадиология
Трансляционная медицина
Тепловизор и медицина
Экзоскелеты
3D-печать в медицине, 3D-печать в медицине (мировой рынок)
Роботы в медицине, Роботы-хируги, Роботы-хирурги (мировой рынок)
Искусственная кожа в медицине

ИТ в здравоохранении (мировой рынок)
Медтех (мировой рынок)
Облачные сервисы в медицине (мировой рынок)
ИТ-консалтинг в медицине (мировой рынок)
Медицинское оборудование (мировой рынок)
Нейрохирургическое оборудование (мировой рынок)
Онкологические ИТ-системы (мировой рынок)
ПО для анализа данных в медицине (мировой рынок)
ПО для анализа медицинских изображений (мировой рынок)
Приложения mHealth (мировой рынок)
Регулирование рынка медицинского оборудования в Европе
Системы радиотерапии (мировой рынок)
Смарт-пластыри (мировой рынок)
Медицинская носимая электроника (мировой рынок)
Фармацевтический мировой рынок

Утечки данных в медицинских учреждениях
Взятки и другие преступления в медицине
Зарплаты в медицине

Роль

Экзоскелеты содержат жесткие и устойчивые компоненты, которые выполняют ряд функциональных функций у многих животных, включая защиту, выделение, восприятие, поддержку, кормление и действие в качестве барьера против высыхания у наземных организмов. Экзоскелеты играют роль в защите от вредителей и хищников, поддерживают и обеспечивают основу для прикрепления мускулатуры .

Экзоскелеты членистоногих содержат хитин ; добавление карбоната кальция делает их тверже и прочнее за счет увеличения веса. Врастания экзоскелета членистоногих, известные как аподемы, служат местом прикрепления мышц. Эти структуры состоят из хитина и примерно в шесть раз прочнее и в два раза жестче сухожилий позвоночных . Подобно сухожилиям, аподемы могут растягиваться, чтобы накапливать упругую энергию для прыжков, особенно у саранчи . Карбонаты кальция составляют раковины моллюсков, брахиопод и некоторых трубчатых многощетинковых червей. Кремнезем образует экзоскелет микроскопических диатомовых водорослей и радиолярий . Один из видов моллюсков, чешуйчатый брюхоногий моллюск , даже использует сульфиды железа, грейгит и пирит .

Некоторые организмы, такие как некоторые фораминиферы , агглютинируют экзоскелеты, прилипая к их внешней стороне песчинки и раковины. Вопреки распространенному заблуждению, иглокожие не обладают экзоскелетом, поскольку их тест всегда содержится в слое живой ткани.

Экзоскелеты много раз развивались независимо; Только кальцифицированные экзоскелеты образовались в 18 линиях . Кроме того, другие линии произвели прочное внешнее покрытие, аналогичное экзоскелету, как у некоторых млекопитающих. Это покрытие состоит из кости броненосца и волос панголина . Доспехи рептилий, таких как черепахи, и динозавров, таких как анкилозавры, сделаны из кости; у крокодилов костлявые щитки и роговая чешуя.

Области применения экзоскелетов

Несмотря на то, что первичной областью применения экзоскелетов была именно военная отрасль, технология роботизированных костюмов — это серьезный прорыв, способный вывести медицину на качественно новый уровень. Довольно очевидно, что роботизированный костюм может помочь людям с ограниченными возможностями восполнить утраченные функции организма. Как временно, так и на постоянной основе. Безусловно, сейчас подобные костюмы или протезы стоят слишком дорого, чтобы у даже самых развитых стран была возможность обеспечить ими каждого нуждающегося. И тем не менее уже сейчас медицинские экзоскелеты используют для реабилитации людей, переживших инсульт или инфаркт, из-за которых были временно утрачены определенные двигательные способности организма. Также существуют костюмы для постоянного ношения людьми с ограниченными возможностями и пенсионерами.

В медицине принято выделять два вида экзоскелетов: для верхних и для нижних конечностей. Иногда, в зависимости от индивидуального случая, эти два вида могут быть объединены в единый комплекс, что позволяет людям компенсировать утраченные функции практически полностью. Отдельным витком в развитии экзоскелетов являются кибернетические протезы ног и рук, позволяющие людям продолжать ту повседневную и рабочую деятельность, к которой они привыкли. Конечно, не в тех нагрузках и масштабах, в которых могут работать люди без особых нужд, но это значительно лучше, чем ничего. Тем более учитывая, что технологии не стоят на месте, и в ближайшем будущем точно будут созданы максимально реалистичные протезы с улучшенными возможностями, с которыми люди перестанут испытывать дискомфорт от потери конечности.

Экзоскелеты для инвалидов

Ekso GT

Экзоскелет для реабилитации после инсульта и травм спинного мозга. Ekso GT – это пара роботизированных ног с костылями для ходьбы. Встроенное ПО собирает статистику о том, сколько энергии уходит на каждое движение робота, а какие действия человек выполняет сам.

Hybrid Assistive Limb (HAL)

Есть для ног (HAL 3) или для рук-ног-торса (HAL 5). Помогает поднять груз в 5 раз больше, чем может человек. Нужен для реабилитации парализованных. Приводы этого экзокостюма работают от импульсов мускул. Кроме людей с проблемами здоровья, HAL полезен пожилым, строителям, работникам МЧС.

REX

Скелет для людей с дисфункцией ног. Он помогает ходить, вставать, садиться, подниматься по лестнице, двигаться назад и даже делать «лунную походку». Пользователь управляет им с контрольной панели и джойстика.

REX может убрать осложнения, связанные с долгим пребыванием в инвалидном кресле.

Phoenix

Экзокостюм для свободной ходьбы при параличе ног. Сильно отличается от громоздких моделей прошлого десятилетия по размеру и весу (12 кг). Это возможно из-за использования только двух приводов на бёдрах. Колени поддерживаются в нужном положении за счёт систем натяжения.

eLegs

Экзоскелет для людей с параличом или нарушениями работы ног. Масса – 20 кг. Подходит для человека с ростом 157-193 см. Скорость движения – около 3 км/ч.

Костюм предугадывает действия за счёт датчиков наклона, например, помогает встать с инвалидного кресла, когда пользователь подаётся вперёд и опирается на костыли.

ReWalk

Бионический экзокостюм для пациентов с параличом ног. Он помогает стоять, ходить, идти вверх по лестнице. Управление ведётся через пульт в руке.

Военные экзоскелеты

Министерства обороны и военно-исследовательские институты разных стран ещё с прошлого века пытаются разработать лёгкую, простую и прочную систему для солдат.

В Пентагоне этим занимается агентство перспективных разработок DARPA, в России – институты и инженерные бюро, действующие по заказу Минобороны. Схожие проекты ведутся в Китае, Японии, Израиле, европейских странах.

XOS 2

Один из самых известных экзоскелетов для армии. Его задача – увеличение физических способностей солдата. Броня в снаряжение не включена.

Костюм помогает в логистике и штурмах. Он прибавляет сил, достаточных для переноса больших тяжестей, разрушения деревянных брусов и кирпичных стен.

Talos

Это комплексный костюм. У него есть функции брони и системы, увеличивающей силу. Он помогает вести бой со снаряжением до 45 кг. Костюм отслеживает жизненные показатели и даже останавливает кровотечение.

Состав и конкретные характеристики оборудования обычно не публикуются – Talos показывают на тематических выставках с общей презентацией.

ExoHiker

Этот скелет не позиционируется как армейский, но интересен для военных. Его задача – облегчить перенос тяжёлых рюкзаков во время похода. ExoHiker весит 14 кг, но снимает нагрузку 70 кг. На одном заряде без подключения солнечной батареи он проходит 65 км со скоростью около 4 км/час.

X-ARM

Выглядит фантастично, это экзоскелет с третьей рукой такого же пассивного типа. Его создавали для облегчения работы рук с инструментом весом от 2 до 40 кг. Он не только снимает нагрузку при выполнении ручных операций, но и повышает скорость их выполнения. Разгружает спину и плечевой пояс, позволяет увеличить производительность как минимум на 80%. Что касается выносливости, в статике она повышается на 91%, в динамике — на 38, что соответствует экзоскелету X-SOFT. Для нашей страны такие разработки можно назвать новинкой, но приведенные модели конкурентоспособны на международном рынке. На данный момент вышло всего три устройства с разным функционалом, но этого уже достаточно для удовлетворения нужд большинства предприятий.

PROSTHESIS

«Простесис» — громоздкая машина, управляемая исключительно движениями человека. Разве вы не будете поражены, если узнаете, что антиробот весит около 3,5 тонны и возвышается над землей на 4,2 м?

Антиробот «Простесис» — впечатляющее расширение возможностей человека

Пилот может перемещать такую огромную машину собственным усилием благодаря интерфейсам, крепящимся к рукам и ногам и передающим движения конечностей человека четырем гидравлическим ногам робота. Точность управления и обратной связи такова, что через некоторое время управляющий роботом человек начинает ощущать экзоскелет как естественное дополнение к своему телу и, когда нагрузка на конечности робота увеличивается, человеку тоже становится труднее двигаться. Система подвески помогает пилоту ощущать, когда ноги робота касаются земли.

Антиробот прекрасно демонстрирует возможности экзоскелетов. Не так сложно представить в ближайшем будущем механизированных строителей, с легкостью перемещающих огромные грузы.

ЭКЗОНАВТ ЮРИЙ

Пока идет подготовка пилота Юрия Сидорова и самого экзоскелета, заведующий отделением социальной реабилитации АО «Преодоление» Сергей Клещунов объясняет, что хотя спинальная травма — это не приговор, но диагноз тяжелый. Любая новость в этой сфере вызывает бурю надежд и ожиданий среди спинальщиков.

Не скроем, было некоторое ожидание чуда и у нас — вера в науку и технологии, что с их помощью можно решить все проблемы. Все, конечно, не так. Экзоскелет не панацея, современные технологии — всего лишь помощник, а творец чуда по-прежнему человек. Ни один, даже самый лучший, самый дорогой аппарат и самый современный центр не поставят больного на ноги, если он сам не приложит к этому усилий.

— С помощью экзоскелета особенно хорошо поддаются восстановлению нижняя и поясничная области, — раскрывает нюансы Сергей Клещунов. — Управляется экзоскелет с помощью умного костыля. Это просто, ничего лишнего — три режима: сесть, встать, идти.

Для удобства запрограммировано 14 видов ходьбы — походка ведь у всех разная, обычно этого достаточно, но можно настроить под себя. Освоить ходьбу самостоятельно можно занятий за 20-30, а с сопровождением достаточно 10-15. Но специфика реабилитации с помощью экзоскелета состоит в том, что заниматься необходимо регулярно.

На рынке не так много медицинских экзоскелетов. Всего несколько стран выпускают подобную продукцию.

— Есть аналоги американские, израильские, европейские, японские, но лично мне, как реабилитологу, наш нравится больше, — рассуждает Сергей. — Простой в эксплуатации. Хорошая батарея. Работает весь день, подзаряжается ночью.

На практике во время занятий он ни разу не останавливался. Еще очень важный момент — экзоскелет собирает статистику и выдает ее в удобном для анализа виде. Можно корректировать нагрузки, оценить прогресс пилота.

Нельзя сказать, что зарубежные аналоги хуже, но наш банально как минимум в два раза дешевле. Стоимость израильских экзоскелетов — от 5,5 миллиона. Есть американский — очень интересный экземпляр, но он стоит 10 миллионов.

Здоровье и безопасность

Хотя экзоскелеты могут уменьшить стресс от ручного труда, они также могут представлять опасность. Центры США по контролю и профилактике заболеваний (CDC) призвали к проведению исследований для изучения потенциальных опасностей и преимуществ технологии, отмечая новые потенциальные факторы риска для рабочих, такие как отсутствие мобильности, чтобы избежать падения объекта, и потенциальные падения из-за смещение центра тяжести.

По состоянию на 2018 год Управление по безопасности и гигиене труда США не готовило никаких стандартов безопасности для экзоскелетов. Международная организация по стандартизации опубликовала стандарт безопасности в 2014 году, и ASTM International работает над стандартами , которые будут выпущены , начиная с 2019 года.

линька

Из-за физических свойств неживой структуры экзоскелета существуют ограничения на возможности роста. Хотя некоторые существа, такие как моллюски, способны вырастить свои раковины, добавляя материал к краям, большинство экзоскелетов должно быть сброшено путем линьки, а затем снова выращено; это в отличие от живого эндоскелета большинства позвоночных, который растет вместе с остальной частью тела.

У членистоногих, таких как насекомые и ракообразные, процесс замены экзоскелета называется шелушение, Это происходит в три основных этапа.

Во-первых, как членистоногие растет, стероидный гормон называется экдизон выделяется в организм; это сигнализирует о начале процесса линьки. Затем организм становится неактивным, в то время как кутикула отделяется от нижележащих эпидермальных клеток в процессе, называемом аполизом.

Пищеварительная жидкость затем выделяется в пространство между старой кутикулой и эпидермисом, известное как эксувиальное пространство. Эта жидкость остается неактивной, пока эпидермис не выделит новую эпикутикулу

Важно отметить, что новая кутикула больше старой, хотя, поскольку она изначально является мягкой тканью, она способна складываться и складываться под старой кутикулой до тех пор, пока не будет готова к использованию

Расплавленная жидкость начинает переваривать мягкие внутренние слои старой кутикулы снизу; белки и минеральные соли часто поглощаются организмом.

Последняя стадия – это истинное шелушение, при котором организм расширяет свое тело, принимая воду или воздух, или значительно увеличивая его кровь давление. Это растрескивает поверхность старой кутикулы, и животное может выскользнуть из старого корпуса экзоскелета. Раздувая, новое свободное животное способно растянуть новую кутикулу и начать процесс склеротизации или биоминерализации, чтобы укрепить поверхность.

Хотя у линьки есть свои преимущества, такие как отрастание поврежденных конечностей и способность выполнять метаморфоза Это чрезвычайно опасный процесс. До того, как новый экзоскелет затвердеет (иногда это может занять несколько дней), мягкий интерьер обнажается и чрезвычайно уязвим для хищников. Около 85% случаев смерти членистоногих происходит во время линьки! Из-за опасностей линьки обычно ищут убежища во время процесса, пытаясь уменьшить свою уязвимость.

эндоскелет – Внутренняя структура кости, которая поддерживает организм многих позвоночных организмов.
Гидростатический скелет – Мягкая скелетная структура, обнаруженная у некоторых беспозвоночных, состоящая из заполненной жидкостью полости, называемой целома,
беспозвоночный – Организм внутри животного царство это не имеет основы.

ENRYU

Большой, управляемый человеком робот, предназначенный для использования в условиях чрезвычайных ситуаций, T-52 Enryu (в переводе с японского «T-52 Спасательный дракон») — один из элементов спасательной операции. Высотой 3,45 и шириной 2,4 м, он оборудован семью 6,8-мегапиксельными CCD-видеокамерами и способен поднимать объекты весом до одной тонны с помощью гидравлических манипуляторов. Т-52, пожалуй, — самый совершенный мех для оказания помощи во время стихийных бедствий, проникновения в опасные районы и выдерживания условий, смертельных для человека.

Мех был построен для проведения тяжелых работ в районах бедствия японской компанией TMSUK в партнерстве с Киотским университетом и Национальным научно-исследовательским институтом Японии по пожарам и катастрофам. T-52 может управляться либо пилотом из бронированной кабины, либо дистанционно со специального пульта, при этом оператор получает контекстуальную информацию через несколько ЖК-дисплеев.

Машина специализируется на подъеме больших и тяжелых предметов, а это означает, что она может помочь людям, выжившим в землетрясениях и находящимся под обломками зданий.

Пока «Спасательный дракон» все еще на стадии разработки, но уже прошел ряд эксплуатационных испытаний и недавно был протестирован в реальных условиях во время катастрофы на АЭС Фукусима-1 в 2011 году, патрулируя область и перенося крупные радиоактивные обломки.