Однажды люди пересядут с инвалидных колясок на… экзоскелеты. Видео
Роботизированные экзоскелеты, этот старый добрый штамп научной фантастики, комиксов, книг и фильмов, постепенно становятся частью нашего мира — и, в принципе, следуют прогнозам научной фантастики. Экзоскелет — это костюм робота. Полностью металлический и работающий постоянно. Экзоскелеты тяжелые и нуждаются в энергии, как и человеческое тело, но оно, в отличие от первых, не металлическое. Чтобы мы могли использовать экзоскелеты в течение длительных периодов времени, нам придется сделать их безупречными по части конструкции.
Вот здесь-то новый экзокостюм, разработанный SRI International, и должен перевернуть избитый сценарий. Вместо того чтобы строить экзоскелеты — которые являются жесткими, как следует из их названия — SRI использует мягкую робототехнику, чтобы сделать легкие, носимые "экзомускулы" и "экзосухожилия".
Вместо того чтобы иметь жесткую металлическую раму в форме человека, экзокостюм SRI мягкий, податливый и умный. Костюм учится и адаптируется к движениям носителя, придавая ему ускорение при необходимости. Его можно быстро снять, и он обладает относительно низким энергопотреблением.
Экзокостюм SRI под названием Superflex разрабатывался в течение нескольких последних лет на деньги программы DARPA Warrior Web. Теперь SRI облекает изобретение в новую компанию (тоже под названием Superflex), чтобы продолжить его совершенствовать.
Рич Махони, бывший директор программы робототехники в SRI, возглавит новое предприятие. В 2014 году он описал Superflex как анти-экзоскелет: "Он располагается под вашей одеждой, он тихий, удобный, синергически соотносится с вашими движениями и просто добавляет немного энергии в нужное время, снижая общее количество энергии, которое тратит ваше тело".
Хотя дизайн костюма напоминает нечто, что Бэтмен мог взять из раздела спецпроектов "Уэйн Энтерпрайзис", на деле он рассчитан вовсе не на рынок злодеев-миллиардеров. Группа за экзоскелетом сосредоточена на восстановление повседневной мобильности пожилых людей и инвалидов.
"Видите ли, — говорит Маниш Котари, глава SRI Ventures, — если бы мой 99-летний дедушка надел одежду, которую никто не видит и которая помогла бы ему ходить без ходунков, его можно было бы счесть за Супермена".
Superflex использует сочетание сенсоров, электроники и искусственных "мышц" и "сухожилий" для отслеживания движения и придания им быстрых толчков, поддерживающих руки, ноги или тело в нужное время. Он позволяет пожилому человеку передвигаться без трости или ходунков или ровно держать руку, которая захватывает предметы — уменьшает усилия, не ограничивая свободу.
Энергия, конечно, стоит острым вопросом в таком изобретении. Если экзоскелет будет использоваться ежедневно, ему придется быть под напряжением постоянно.
Костюм весит несколько килограммов, из которых добрую треть занимает аккумулятор. Но в отличие от подключенных экзоскелетов, Superflex не всегда "включен". Он срабатывает только когда нужно, что позволяет батарее держаться дольше. И даже когда батарейка на нуле, он продолжает обеспечивать полную подвижность, в отличие от "замыкания" жестких моделей.
Добавьте к этому факт, что его можно надеть за пять минут — инженеры хотят уменьшить эту цифру до двух — и сразу увидите, что устройство становится очень практичным. Хотя о цене пока речь не идет, доступность является одной из целей проекта.
Superflex не одинока в мире экзокостюмов.
Другой проект Института Висса при Гарварде, который также входит в программу Warrior Web, тоже представляет костюм. Во главе с Конором Уолшем, гарвардская команда работает с компанией по производству экзоскелетов ReWalk над выводом своего детища на рынок.
Появление мягкой робототехники не означает, что исследователи бросили работать над более традиционными экзоскелетами. Superflex может помочь людям с ограниченной подвижностью. Но людям, например, без ног, потребуется настоящий экзоскелет на замену инвалидному креслу.
Работа над экзоскелетами, как для медицинских, так и для промышленных задач, продолжается.
Экзоскелеты для нижней части тела Ekso Bionics, Indego и ReWalk получили одобрение FDA. Несколько других крупных компаний последуют за ними. Hyundai и Panasonic работают над экзоскелетами, которые могли бы помочь пожилым людям и промышленным работникам. Эта область набирает обороты все быстрее.