Drugie międzynarodowe forum wojskowo-techniczne „Army-2016” odbędzie się dopiero na początku września, ale już teraz uczestnicy tego wydarzenia zapowiadają nowe wydarzenia, które staną się elementami ekspozycji. Warto zauważyć, że oprócz przedsiębiorstw przemysłu obronnego w przyszłym forum wezmą udział różne inne organizacje, w tym uczelnie wyższe. Tak więc South-West State University (Kursk) będzie musiał pokazać nową wersję egzoszkieletu przeznaczoną do użytku w wojsku.
Pod koniec listopada ubiegłego roku rektor SWSU Siergiej Jemeljanow poinformował prasę, że w najbliższym czasie uczelnia i Ministerstwo Obrony planują podpisać porozumienie o współpracy. Wydział wojskowy zainteresował się rozwojem specjalistów uniwersyteckich i wyraził chęć nadzorowania nowych prac w tej dziedzinie. W ramach współpracy korzystnej dla obu stron MON planowało wsparcie nowych projektów, w tym finansowe.
Zaplanowano poświęcenie kilku miesięcy na stworzenie nowej wersji egzoszkieletu przeznaczonej dla wojska. Już w 2016 roku planowano zaprezentować prototyp systemu klasy ciężkiej. Argumentowano, że pierwsza wersja ciężkiego egzoszkieletu dla wojska, na życzenie klienta, powstanie w wersji transportowej. System do użytku w warunkach bojowych nie został jeszcze opracowany z wielu powodów.
Jeden z egzoszkieletów opracowanych w SWSU. Zdjęcia Swsu.ru
Według doniesień SWSU rozpoczęło prace w zakresie egzoszkieletów w 2014 roku. Otrzymanie grantu od Rosyjskiej Fundacji Nauki umożliwiło uczelni zorganizowanie oddzielnego laboratorium do badania i projektowania nowych technologii. Na bazie Katedry Mechaniki, Mechatroniki i Robotyki otwarto laboratorium „Nowoczesne Metody i Systemy Zrobotyzowane Doskonalenia Środowiska Człowieka”.
Jednym z głównych kierunków pracy laboratorium było badanie tworzenia bioinżynieryjnych urządzeń mechatronicznych przeznaczonych do rehabilitacji osób niepełnosprawnych, czy też do poprawy walorów fizycznych człowieka. Głównym sposobem rozwiązania takich problemów jest stworzenie egzoszkieletów o wymaganym kształcie o wymaganych właściwościach.
Egzoszkielet to system w postaci ramy, zestawu napędów i urządzeń sterujących, które człowiek może założyć jak inny sprzęt specjalny. Dzięki specjalnym zasadom systemu sterowania, który steruje napędami, egzoszkielet może przejąć główne obciążenia, zmniejszając fizyczny wpływ na człowieka. Takie możliwości systemu pozwalają na zwiększenie siły fizycznej operatora podczas wykonywania określonych operacji lub zrekompensowanie istniejących problemów układu mięśniowo-szkieletowego, umożliwiając normalny ruch.
Egzoszkielety są uważane za obiecujące narzędzia, które mogą znaleźć szerokie zastosowanie w różnych dziedzinach. Przede wszystkim takie systemy są interesujące dla wojska, ponieważ mogą znacznie zwiększyć możliwości żołnierza na polu walki i na tyłach. Dzięki egzoszkieletom możesz zwiększyć rozmiar amunicji do noszenia lub użyć cięższej broni. Dodatkowo upraszcza wykonywanie operacji załadunku i rozładunku. W medycynie egzoszkielety mogą być wykorzystywane jako skuteczny środek rehabilitacji.
Wykorzystując dotychczasowe rozwiązania i nowe pomysły, pracownikom laboratorium w ciągu zaledwie kilku miesięcy udało się stworzyć szereg projektów nowego sprzętu rehabilitacyjnego. Przede wszystkim specjaliści zwrócili uwagę na lekkie systemy medyczne. W tym samym czasie pracownicy laboratorium South-Western State University musieli wykonać dość dużą pracę, aby zbadać cechy egzoszkieletu i jego systemów sterowania. Rozwiązanie takich problemów pozwoliło na kontynuowanie prac.
Wiosną 2015 roku zaprezentowano i przetestowano pierwszą wersję lekkiego egzoszkieletu oddziałującego na kończyny dolne użytkownika. Możliwości tego urządzenia pozwalają zwiększyć siłę ludzkiego układu mięśniowo-szkieletowego o 30-50%. Takie cechy pozwalają egzoszkieletowi pomóc w poruszaniu się osobom starszym lub z różnymi urazami. W takim przypadku napędy egzoszkieletu mogą przejąć część obciążenia, odciążając mięśnie użytkownika.
Jesienią ubiegłego roku w SWSU powstał cały kompleks narzędzi przeznaczonych do rozwiązywania różnych problemów. W ramach tego kompleksu oferowane są trzy produkty o podobnym wzornictwie, ale o różnych cechach i różnym przeznaczeniu. Powstały nowe projekty mające na celu rozwiązywanie problemów naukowych, a także ewentualne zastosowanie w praktyce. W tym celu trzy egzoszkielety różniły się oprzyrządowaniem.
Pierwszym produktem z rodziny jest tzw. pasywny egzoszkielet ExoMeasure. Jest to szkielet o złożonej „anatomicznej” konstrukcji z zestawem czujników śledzących względne ruchy poszczególnych części. Tak więc, kiedy osoba używająca tego egzoszkieletu się porusza, automatyka naprawia wszystkie ruchy. Podobną technikę zaproponowano do użytku naukowego, do badania cech mechaniki ludzkiego ciała.
Druga wersja egzoszkieletu nazywa się ExoLite. Ten system to tzw. Egzoszkielet bioder przeznaczony do powielania i wzmacniania nóg użytkownika. Takie urządzenie otrzymało kilka zawiasów i napędów w różnych częściach, co pozwala osobie wstawać, siadać, chodzić i wchodzić po schodach, wykorzystując częściowe rozładowanie układu mięśniowo-szkieletowego.
Trzeci egzoszkielet, stworzony pod koniec ubiegłego roku, nosił nazwę ExoHeavy. To urządzenie jest przeznaczone do powielania nóg użytkownika, a także wykorzystuje system podparcia pleców. Przy pomocy tego sprzętu egzoszkielet umożliwia wstawanie, siadanie i chodzenie nawet osobom, które nie mogą się samodzielnie poruszać z powodu niewystarczającej siły własnych mięśni. Ponadto system ExoHeavy pozwala na przenoszenie dodatkowego ładunku o wadze do 80 kg.
Według planów na koniec jesieni ubiegłego roku egzoszkielety ExoMeasure i ExoLite miały trafić do testów na początku 2016 roku. Po testach w laboratorium uniwersyteckim zaproponowano przetestowanie tych systemów i ustalenie ich potencjału w rehabilitacji prawdziwych pacjentów. Ten etap testów miał być przeprowadzony na bazie Kurska Centrum rehabilitacji funkcjonalnej „Aquila”. Ośrodek ma doświadczenie w pracy z osobami cierpiącymi na różne zaburzenia ruchu. Nowa technika rozwoju YuZGU miała pozwolić na zwiększenie efektywności rehabilitacji pacjentów.
Pod koniec zeszłego roku twórcy nowych systemów opowiadali o swoich możliwościach produkcyjnych. Według kierownika laboratorium zajmującego się egzoszkieletami, Andrieja Yatsuna, uczelnia jest w stanie ustanowić masową produkcję nowych systemów z wypuszczaniem do dziesięciu sztuk rocznie. Koszt seryjnego egzoszkieletu szacowany jest na 700-800 tysięcy rubli. A. Yatsun zauważył, że podobne systemy opracowane przez inne krajowe uniwersytety i planowane do wydania pod koniec 2016 roku będą kosztować około 1,5 miliona rubli.
System ExoAtlet od MGU Photo Utro.ru
Prototypy nowych egzoszkieletów opracowane przez Uniwersytet Kursk są wykorzystywane w badaniach i testach laboratoryjnych, a ponadto stają się eksponatami na wystawach. Tak więc w grudniu ubiegłego roku na wystawie VUZPROMEXPO-2015 zaprezentowano osiągnięcia laboratorium „Nowoczesne metody i systemy robotyki dla poprawy środowiska ludzkiego”. Następnie argumentowano, że nowy system może dosłownie postawić na nogi nawet osoby niepełnosprawne z pierwszej grupy.
Na kilka dni przed rozpoczęciem grudniowej wystawy przedstawiciele SWSU opowiedzieli o zbliżającym się podpisaniu umowy z Ministerstwem Obrony, zgodnie z którą zostanie opracowana nowa wersja egzoszkieletu, przeznaczona do działania przez wojska. Ministerstwo Wojskowe wyraziło chęć finansowego wsparcia projektu. Według doniesień, w pierwszej kolejności na zlecenie MON zostanie stworzony system poprawiający fizyczne możliwości użytkownika. Taki egzoszkielet można wykorzystać do celów transportowych, a także podczas wykonywania operacji załadunku. W przyszłości może pojawić się podobny system, przeznaczony do bezpośredniego użycia w działaniach wojennych i posiadający odpowiednie cechy konstrukcyjne.
Obecnie w naszym kraju opracowywanych jest kilka nowych projektów egzoszkieletów o różnym przeznaczeniu. Na przykład pierwszym takim systemem, który wejdzie na rynek, może być opracowanie specjalistów z Moskiewskiego Uniwersytetu Państwowego o nazwie ExoAtlet. Urządzenie o łącznej wadze 12 kg pozwoli użytkownikowi na poruszanie się nawet z niepełnosprawnością w układzie mięśniowo-szkieletowym, a także przenoszenie ładunku o wadze 70-100 kg. Opracowano już specjalną modyfikację tego egzoszkieletu, którą można wyposażyć w 35-kilogramową tarczę pancerza. Ta wersja urządzenia może zainteresować wojsko i ratowników. Egzoszkielet ExoAtlet będzie można zamawiać do końca tego roku.
Ogólnie rzecz biorąc, branża optymistycznie patrzy na przyszłość istniejących projektów egzoszkieletów. Tak więc w kwietniu ubiegłego roku szef działu sprzętu medycznego United Instrument-Making Corporation Alexander Kulish powiedział, że w ciągu najbliższych pięciu lat należy się spodziewać dostaw wojskowych egzoszkieletów, które znacząco zwiększają siłę bojowników.. W ten sposób w bardzo niedalekiej przyszłości może rozpocząć się rozwój nowej technologii, która może stać się dość powszechna.
Wygląd egzoszkieletu armii z South-Western State University jest wciąż nieznany. Być może będzie podobny do istniejących projektów, ale należy się od nich spodziewać dużej różnicy. Wiadomo, że próbka takiego sprzętu zostanie pokazana na początku września podczas wystawy „Armia-2016”. Niewykluczone jednak, że „premiera” tego systemu odbędzie się wcześniej. Tak czy inaczej Ministerstwo Obrony może liczyć na pojawienie się nowego sprzętu specjalnego, który zwiększy możliwości żołnierzy w rozwiązywaniu niektórych zadań.
