Exosquelettes au service de l’homme: en médecine, dans les usines, dans l’armée

Les exosquelettes augmentent la force humaine, augmentent la productivité et restaurent les capacités perdues. Ils aident les personnes handicapées, facilitent le travail dans l’industrie et améliorent l’armée.

Qu’est-ce qu’un exosquelette?

bras exosquelette

Dans la traduction littérale du grec, l’exosquelette est un squelette externe. Conception automatique qui restaure les pertes ou améliore les fonctions corporelles existantes.

Il se compose d’un châssis robuste et de lecteurs qui sont responsables du mouvement. De tels systèmes reproduisent le travail du système musculo-squelettique, calculent les efforts et la sécurité des mouvements.
Les exosquelettes sont rendus passifs et actifs. Les premiers n’augmentent pas la force et ne prennent pas d’exercice physique sur eux-mêmes, mais la répartissent dans tout le corps. Les modèles actifs mettent l’accent sur le terrain. Ils prennent une partie du fardeau sur eux-mêmes. Ainsi, l’utilisateur soulève plus de poids – l’effet de l’augmentation de la force est obtenu.

Premiers exosquelettes

premier exosquelette de hardiman

Des idées pour un costume qui améliore les capacités proviennent de la fiction. Les principes à ce sujet ont été formulés par l’ingénieur mécanicien russo-américain Nikolai Yagn. Certes, l’affaire ne va pas plus loin que la théorie. La seule idée incarnée est un appareil automatique qui fournit de l’eau aux chaudières à vapeur – «The Stoker Friend».

Le premier exosquelette a été réalisé au Pentagone. Il s’appelait lui-même – Hardiman. C’était une machine avec un gros manipulateur, dans laquelle il fallait insérer une main pour le contrôler. Sa capacité de charge était de 110 kg, mais Hardiman n’a pas apporté d’avantages sérieux. Il était trop gros et trop lourd (680 kg).

Depuis les années 1980, des projets prometteurs sont apparus. Dans les années 1990, la production a commencé dans différents pays. Les costumes étaient toujours maladroits, mais se rapprochaient d’être utilisés dans la vie..

Maintenant, la plupart des exosquelettes sont faits pour la médecine, l’armée ou l’industrie.

Exosquelettes pour handicapés


Ekso GT

exosquelette ekso gt

Exosquelette pour la rééducation après un AVC et des lésions de la moelle épinière. L’Ekso GT est une paire de jambes robotisées avec des béquilles pour marcher. Le micrologiciel recueille des statistiques sur la quantité d’énergie dépensée pour chaque mouvement du robot et sur les actions qu’une personne effectue.

Membre d’assistance hybride (HAL)

exosquelette hybride membre auxiliaire hal

Il y en a pour les jambes (HAL 3) ou pour les bras-jambes-torse (HAL 5). Aide à soulever la charge 5 fois plus qu’une personne. Il est nécessaire à la réhabilitation des paralysés. Les pulsions de cette exosuit fonctionnent à partir des impulsions musculaires. En plus des personnes ayant des problèmes de santé, HAL est utile pour les personnes âgées, les constructeurs, les travailleurs du ministère des urgences.

Rex

squelette exocell

Squelette pour les personnes souffrant de dysfonctionnement des jambes. Il aide à marcher, se lever, s’asseoir, monter des escaliers, reculer et même faire une «marche lunaire». L’utilisateur le contrôle à partir du panneau de commande et du joystick.

REX peut éliminer les complications associées à un long séjour en fauteuil roulant.

Phénix

exokeleton phoenix

Exosuit pour la marche libre avec paralysie des jambes. Il est très différent des modèles encombrants de la dernière décennie en taille et en poids (12 kg). Cela est possible grâce à l’utilisation de seulement deux disques sur les hanches. Les genoux sont maintenus en place par des systèmes de tension.

eLegs

ecolegel eLegs

Exosquelette pour les personnes atteintes de paralysie ou d’une altération de la fonction des jambes. Poids – 20 kg. Convient à une personne avec une hauteur de 157-193 cm Vitesse de déplacement – environ 3 km / h.

La combinaison prédit les actions dues aux capteurs d’inclinaison, par exemple, aide à se lever d’un fauteuil roulant lorsque l’utilisateur se penche en avant et s’appuie sur des béquilles.

Rewalk

squelette exocell

Exosuit bionique pour les patients atteints de paralysie des jambes. Il aide à se lever, à marcher, à monter les escaliers. La gestion s’effectue via la télécommande en main.

Exosquelettes militaires


Les ministères de la défense et les instituts de recherche militaire de différents pays tentent depuis le siècle dernier de développer un système facile, simple et durable pour les soldats.

Au Pentagone, cela est fait par l’Agence de développement avancé de la DARPA, en Russie – par des instituts et bureaux d’ingénierie, commandés par le ministère de la Défense. Des projets similaires sont en cours en Chine, au Japon, en Israël et dans les pays européens..

XOS 2

Exosquelette XOS 2

L’un des exosquelettes les plus célèbres de l’armée. Sa tâche consiste à augmenter les capacités physiques d’un soldat. Armure non incluse.

Le costume aide à la logistique et aux agressions. Il ajoute une force suffisante pour supporter de lourdes charges, la destruction des poutres en bois et des murs de briques.

Talos

exosquelette talos

Ceci est un costume complet. Il a les fonctions d’armure et un système qui augmente la force. Il aide à se battre avec des équipements jusqu’à 45 kg. Le costume suit les signes vitaux et arrête même les saignements.

La composition et les caractéristiques spécifiques des équipements ne sont généralement pas publiées – Talos est présenté lors d’expositions thématiques avec une présentation générale.

Exohiker

exosquelette exohiker

Ce squelette n’est pas positionné comme une armée, mais intéressant pour les militaires. Sa tâche est de faciliter le transfert de sacs à dos lourds pendant la campagne. ExoHiker pèse 14 kg, mais supprime la charge de 70 kg. Sur une seule charge sans connecter de batterie solaire, il parcourt 65 km à une vitesse d’environ 4 km / h.

Exosquelettes industriels


H-lex

exosquelette h-lex

Appareil de musculation de Hyundai. Il convient aux personnes à mobilité réduite, mais peu pratique en raison de sa grande taille. Par conséquent, l’accent principal est mis sur le travail dans l’industrie. Où vous devez soulever jusqu’à 60 kg.

Chaise sans chaise

chaise sans chaise exosquelette

Cette exostule est destinée à ceux qui travaillent sur leurs pieds. Il soulage les tensions musculaires lorsque vous devez rester longtemps en semi-squat, accroupi ou debout. Pratique pour travailler en atelier, sur la ligne d’emballage, cuisine, coiffeur. L’appareil est flexible et mobile.

Exosuit

exosquelette exosuit

Conçu pour les plongeurs capables de résister à la pression de l’eau et aux basses températures à une profondeur de 300 mètres. En fait, il s’agit d’une combinaison de plongée renforcée pesant 240 kg avec quatre moteurs.

MS-02 PowerLoader

exosquelette ms 02 powerloader

Costume robotique pour de nombreuses tâches. Les développeurs suggèrent de l’utiliser dans des opérations de sauvetage, où vous devez soulever des objets pesant jusqu’à 100 kg.

Il y a plusieurs manipulateurs dans le système et des capteurs sont situés dans la plante des pieds. Ils analysent la charge sur une personne dans six vecteurs et calculent combien d’effort machine doit être appliqué pour aider.

MAX SuitX

exosquelette max suitx

Exosquelette pour déménageurs. La conception reproduit le système musculo-squelettique, en supprimant une partie de la charge. Il se bloque constamment sur une personne dans un état désactivé, mais reconnaît automatiquement le moment où le travail commence et s’allume.

Assist Suit AWN-03

Combinaison Exoskelet Assist AWN-03

Panasonic Power Exoskeleton pour les employés d’entrepôt. Il est fixé sur les épaules, les hanches et le bas du dos. La tâche principale consiste à retirer la charge de la colonne vertébrale et des muscles du dos pendant le transfert de poids.

Exosquelettes russes


ExoAthlet

ex-athlète

Développement russe pour la réadaptation des patients souffrant de problèmes de jambe et de moelle épinière. L’un des pilotes et ambassadeurs d’ExoAtlet est le champion paralympique de curling en fauteuil roulant Vitaly Danilov.

Exosquelette Stokhanov

Exosquelette Stokhanov

Exosuit industriel des développeurs de Perm. Selon les calculs, il augmente de 2 à 5 fois la productivité du travail dans les opérations d’ingénierie, de construction et de sauvetage..

Exobelt

Exosquelette ExoBelt

Exosquelette passif de la société ExoAtlant. Le projet est toujours en développement. On suppose qu’il enlèvera jusqu’à 40% de la charge de l’arrière pendant le transfert de poids..

Le premier partenaire de l’entreprise sera Sberbank. L’exosquelette sera testé par des employés qui transportent des sacs d’or et d’autres objets de valeur

Exosquelettes du futur


L’industrie se développe: les appareils diminuent de taille, les fonctions s’élargissent. Il existe des modèles non seulement pour la médecine, l’industrie ou l’armée:

ARAIG

exosquelette de jeu ARAIG

Contrôleur d’exosquelette pour les joueurs. Il n’a pas été créé pour transporter des marchandises ou augmenter les capacités. Ce costume plonge l’utilisateur dans la réalité du jeu: change la température, simule le coup d’obus, le contact avec le sol et les obstacles.

NASA X1

NASA X1

Costume conçu par l’Agence spatiale de l’Atlantique Nord pour les astronautes. Il est nécessaire de travailler avec de lourdes charges en apesanteur..

L’appareil a quatre disques sur les genoux et les hanches et six articulations. Les développeurs prévoient d’en ajouter davantage. La combinaison est adaptée pour travailler sur l’ISS et soutenir le tonus musculaire en gravité zéro – elle envoie des données sur les astronautes aux médecins sur Terre.

Où acheter un exosquelette et combien cela coûte-t-il


Le prix des matériaux rend les exosquelettes coûteux. Par exemple, russe ExoAthlet Il en coûte plus d’un million de roubles. Les costumes de fabrication étrangère sont beaucoup plus chers. Par exemple, REX P – 9,5 millions de roubles.

Peu à peu des fabricants avec des prix plus bas apparaissent. Ainsi, Cyberdyne produit HAL pour les bras, les jambes et le corps entier, qui peut être acheté à partir de 4200 $.

Il est préférable de connaître le prix des appareils sur les sites Web des fabricants, mais ces ressources conviennent également à des informations générales:

  • Tiu
  • AliExpress
  • RoboTrends
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