Nā Exoskeletons

ʻOiai ʻoi aku ka nui o nā mea i lohe ʻia e pili ana i nā exoskeletons i kēia mau lā, ua hoʻohuli ʻia ka moʻolelo o kēia mea hou i ka makahiki ʻumikūmāiwa. E ʻike i ke ʻano o kona loli ʻana i nā makahiki he ʻumi a me ke ʻano o ka huli ʻana o kāna hoʻololi. 

1. He kiʻi mai ka patent o Nikolai Yagn

1890 - ʻO nā manaʻo noʻonoʻo mua no ka hoʻokumu ʻana i kahi exoskeleton mai ka makahiki 1890. I ka makahiki 420179, ua patent ʻo Nicholas Yagn i ʻAmelika Hui Pū ʻIa (patent No. US XNUMX A) "He mea hana no ka hoʻomaʻamaʻa ʻana i ka hele wāwae, ka holo ʻana a me ka lele ʻana" (1). He kapa kila ia i hana ʻia me ka lāʻau, ʻo ia ka mea e hoʻonui ai i ka māmā holo o ke koa i ka wā o ka hele ʻana i nā mile he nui. Ua lilo ka hoʻolālā i kumu hoʻoikaika no ka ʻimi hou ʻana i ka hopena maikaʻi loa.

1961 - I ka makahiki 60, ua hoʻomaka ʻo General Electric, me kahi hui o nā ʻepekema mai ke Kulanui o Comell, i ka hana ʻana i kahi lole electro-hydraulic e kākoʻo ana i ka hoʻoikaika kino kanaka. ʻO ka hui pū ʻana me ka pūʻali koa ma ka papahana Man Augmentation i alakaʻi i ka hoʻomohala ʻana o ka Hardiman (2). ʻO ka pahuhopu o ka papahana ʻo ia ka hana ʻana i kahi lole e hoʻohālike i nā neʻe kūlohelohe o ke kanaka, e ʻae iā ia e hāpai i nā mea i kaupaona ʻo 700 kg. Ua like ke kaumaha o ka lole pono'ī, akā he 20 kg wale nō ke kaumaha o ke kino.

2. General Electric prototype heat exchanger

ʻOiai ka holomua o ka papahana, ua ʻike ʻia he mea ʻole kona pono, a he kumukūʻai nā kope mua. ʻO kā lākou mau koho liʻiliʻi liʻiliʻi a me nā ʻōnaehana mana paʻakikī i hoʻohana ʻole ʻia kēia mau mea hana. I ka wā o ka hoʻāʻo ʻana, ua ʻike ʻia ʻo Hardiman hiki ke hāpai i 350 kg wale nō, a me ka hoʻohana lōʻihi ʻana he ʻano i nā neʻe weliweli, uncoordinated. Mai ka hoʻomohala hou ʻana o ka prototype, hoʻokahi lima wale nō i haʻalele ʻia - ʻo ke kaumaha o ka hāmeʻa ma kahi o 250 kg, akā ʻaʻole like ia me ka exoskeleton mua.

70s. "Ma muli o kona nui, kaumaha, paʻa ʻole, a me nā pilikia mana, ʻaʻole i komo ka Hardiman i ka hana, akā ua hoʻohana ka Man-Mate ʻoihana i kekahi ʻenehana mai nā 60s. Ua kūʻai ʻia nā kuleana o ka ʻenehana e Western Space a me Marine, i hoʻokumu ʻia e kekahi o nā ʻenekini GE. Ua hoʻomohala hou ʻia ka huahana a aia i kēia lā ma ke ʻano o kahi lima robotic nui e hiki ke hāpai i ka 4500 kg me ka hoʻohana ʻana i ka manaʻo ikaika, e kūpono ia no ka ʻoihana kila.

3. Ua kūkulu ʻia nā Exoskeletons ma ka Mihailo Pupin Institute ma Serbia.

1972 - Ua hoʻomohala ʻia nā exoskeletons mua a me nā robots humanoid ma ka Mihailo Pupin Institute ma Serbia e kahi hui i alakaʻi ʻia e prof. Miomir Vukobratovich. ʻO ka mua, ua kūkulu ʻia nā ʻōnaehana hoʻoneʻe wāwae e kākoʻo i ka hoʻoponopono hou ʻana o ka poʻe i loaʻa i ka paraplegia (3). I ka hoʻomohala ʻana i nā exoskeletons ikaika, ua hoʻomohala ka institute i nā ala no ka nānā ʻana a me ka hoʻomalu ʻana i ka hele ʻana o ke kanaka. Ua kōkua kekahi o kēia mau holomua i ka hoʻomohala ʻana i nā robots humanoid kiʻekiʻe o kēia lā. I ka makahiki 1972, ua hoʻāʻo ʻia kahi exoskeleton pneumatic ikaika me ka polokalamu uila no ka maʻi lolo o nā ʻāpana haʻahaʻa i kahi keʻena orthopedic ma Belgrade.

1985 "Ke kūkulu nei kekahi ʻenekinia ma Los Alamos National Laboratory i kahi exoskeleton i kapa ʻia ʻo Pitman, nā mea kaua ikaika no nā mea kaua. Hoʻokumu ʻia ka mana o ka hāmeʻa ma luna o nā mea ʻike e nānā i ka ʻili o ke poʻo, waiho ʻia i kahi mahiole kūikawā. Hāʻawi ʻia i nā hiki o ka ʻenehana o ka manawa, paʻakikī loa ia i kahi hoʻolālā e hana ai. ʻO ka palena nui ʻo ia ka lawa ʻole o ka mana helu o nā kamepiula. Eia kekahi, ʻo ka hoʻomaʻamaʻa ʻana i nā hōʻailona lolo a me ka hoʻololi ʻana iā lākou i nā neʻe exoskeleton ʻaʻole hiki ʻole i kēlā manawa.

4. ʻO Exoskeleton Lifesuit, i hoʻolālā ʻia e Monty Reed.

1986 — ʻO Monty Reed, ka pūʻali koa US nāna i uhaʻi kona iwi kuamoʻo i ka wā e luʻu ana i ka lani, hoʻomohala i kahi lole ola exoskeleton (4). Ua hoʻoikaika ʻia ʻo ia e ka wehewehe ʻana i nā lole pēpē kelepona i loko o ka puke moʻolelo ʻepekema ʻepekema a Robert Heinlein ʻo Starship Troopers, āna i heluhelu ai i ka wā e hoʻomaha ana i ka haukapila. Akā naʻe, ʻaʻole i hoʻomaka ʻo Reed i kāna hana a hiki i 2001. I ka makahiki 2005, ua hoʻāʻo ʻo ia i ka lole hoʻopakele prototype 4,8 ma ka heihei St. Patrick's Day ma Seattle, Wakinekona. Ua ʻōlelo ka mea hoʻomohala ua hoʻonohonoho i kahi moʻolelo holo wikiwiki i nā lole lopako, e uhi ana i 4 mau kilomita ma ka awelika wikiwiki o 14 km/h. Hiki i ka prototype Lifesuit 1,6 ke hele i 92 km i hoʻopiha piha ʻia a ʻae ʻia e hāpai i XNUMX kg.

1990-i kēia manawa - ʻO ka prototype mua o ka HAL exoskeleton i hoʻolālā ʻia e Yoshiyuki Sankai (5), prof. Kulanui o Tsukuba. Ua hala ʻo Sankai i ʻekolu mau makahiki - mai 1990 a i 1993 - e ʻike ana i nā neurons e hoʻokele i ka neʻe ʻana o nā wāwae. Ua lawe ʻo ia a me kāna hui i ʻehā mau makahiki e hoʻohālikelike i nā mea hana. ʻO ke kolu o ka HAL prototype, i hoʻomohala ʻia i ka hoʻomaka ʻana o ke kenekulia 22, ua pili i kahi kamepiula. ʻO ka pākaukau ponoʻī ua kokoke i 5 kg, kahi i hana ʻole ai. ʻO ka ʻokoʻa, ʻo HAL-10 ka mea hoʻohālike hope loa he 5 kg wale nō ke kaumaha a ua hoʻopaʻa ʻia ka pākaukau a me ka kamepiula hoʻomalu i ka pūhaka o ka mea hoʻohana. ʻO HAL-XNUMX i kēia manawa he exoskeleton lāʻau lapaʻau ʻehā mau lālā (ʻoiai ke loaʻa nei kahi mana haʻahaʻa-lima wale nō) i hana ʻia e ka hui Kepani ʻo Cyberdyne Inc. ma ka launa pū ʻana me ke Kulanui o Tsukuba.

5. Hōʻike ʻo Professor Yoshiyuki Sankai i kekahi o nā hiʻohiʻona exoskeleton.

Hana ma kahi o 2 hola 40 mau minuke ma loko a ma waho. Kōkua i ka hāpai ʻana i nā mea kaumaha. ʻO ka wahi o nā kaohi a me ka hoʻokele i loko o nā pahu i loko o ka hihia i hiki ai ke hoʻopau i ka "backpack" no laila ke ʻano o ka hapa nui o nā exoskeletons, i kekahi manawa e like me kahi pepeke nui. Pono ka poʻe me ke kiʻekiʻe kiʻekiʻe, osteoporosis, a me kēlā me kēia maʻi puʻuwai e nīnau i ke kauka ma mua o ka hoʻohana ʻana i ka HAL, a ʻo nā contraindications e komo, akā ʻaʻole i kaupalena ʻia i ka mea pacemaker a me ka hāpai ʻana. Ma ke ʻano o ka papahana HAL FIT, hāʻawi ka mea hana i ka hiki ke hoʻohana i nā manawa lapaʻau me kahi exoskeleton no nā poʻe maʻi a me ke olakino. Wahi a ka mea hoʻolālā o HAL, e kālele ana nā pae aʻe o ka hoʻomaikaʻi ʻana i ka hana ʻana i kahi lole lahilahi e hiki ai i ka mea hoʻohana ke neʻe manuahi a holo. 

2000 - prof. Hoʻokumu ʻo Homayoun Kazeruni a me kāna hui ma Ekso Bionics i kahi Universal Human Cargo Carrier, a i ʻole HULC (6) he exoskeleton uwea ole me ka holo hydraulic. ʻO kāna kumu e kōkua i nā koa kaua e lawe i nā ukana a hiki i 90 kg no ka manawa lōʻihi, me ka wikiwiki o 16 km / h. Ua wehe ʻia ka ʻōnaehana i ka lehulehu ma ka AUSA Winter Symposium ma Pepeluali 26, 2009, i ka wā i loaʻa ai kahi ʻaelike laikini me Lockheed Martin. ʻO ka mea nui i hoʻohana ʻia i kēia hoʻolālā ʻo ia ka titanium, kahi mea māmā akā ʻoi aku ka pipiʻi me nā waiwai mechanical a me ka ikaika.

Hoʻolako ʻia ka exoskeleton me nā kīʻaha suction e hiki ai iā ʻoe ke lawe i nā mea kaumaha a hiki i 68 kg (mea hāpai). Hāʻawi ʻia ka mana mai ʻehā mau pākahi lithium-polymer, e hōʻoiaʻiʻo ana i ka hana maʻamau o ka hāmeʻa i ka ukana maikaʻi loa a hiki i 20 mau hola. Ua hoʻāʻo ʻia ka exoskeleton i nā kūlana hakakā like ʻole a me nā ukana like ʻole. Ma hope o ke ʻano o nā hoʻokolohua kūleʻa i ka hāʻule o 2012, ua hoʻouna ʻia ʻo ia i Afghanistan, kahi i hoʻāʻo ʻia ai i ka wā o kahi hakakā kaua. ʻOiai he nui nā loiloi maikaʻi, ua hoʻopaʻa ʻia ka papahana. E like me ka mea i ʻike ʻia, ua paʻakikī ka hoʻolālā e hana i kekahi mau neʻe a hoʻonui maoli i ka ukana ma nā ʻiʻo, i kūʻē i ka manaʻo nui o kāna hana ʻana.

2001 – Ke hoʻomaka nei ka papahana Berkeley Lower Extremity Exoskeleton (BLEEX), i manaʻo mua ʻia no ka pūʻali koa. I loko o kāna hoʻolālā, ua hoʻokō ʻia nā hopena hoʻohiki ma ke ʻano o nā hoʻonā kūʻokoʻa o ka pono kūpono. ʻO ka mea mua, ua hana ʻia kahi mea robotic, pili i ke kino haʻahaʻa e hāʻawi i nā wāwae i ka ikaika hou. Ua hoʻolako kālā ʻia nā mea hana e ka Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) a ua hoʻomohala ʻia e ka Berkeley Robotics and Human Engineering Laboratory, he mahele o ke Kulanui o Kaleponi, Berkeley Mechanical Engineering Department. Hāʻawi ka ʻōnaehana exoskeleton Berkeley i nā koa i ka hiki ke lawe i nā ukana nui me ka hoʻoikaika liʻiliʻi a ma luna o kēlā me kēia ʻano ʻāina, e like me ka meaʻai, nā mea hoʻopakele, nā pahu kōkua mua, nā kamaʻilio a me nā mea kaua. Ma waho aʻe o nā noi koa, ke kūkulu nei ʻo BLEEX i nā papahana kīwila. Ke noiʻi nei ka Robotics and Human Engineering Laboratory i kēia mau hopena: ExoHiker - he exoskeleton i hoʻolālā nui ʻia no nā lālā huakaʻi kahi e pono ai ke lawe i nā mea kaumaha, ExoClimber - nā mea hana no ka poʻe e piʻi ana i nā puʻu kiʻekiʻe, Medical Exoskeleton - kahi exoskeleton no nā poʻe kino kīnā. hiki kino. nā maʻi kaʻa o lalo.

8. Prototype Sarcos XOS 2 i ka hana

ke kikokikona

2010 - Hōʻike ʻia ka XOS 2 (8) he hoʻomau ia o ka XOS exoskeleton mai Sarcos. ʻO ka mea mua, ua maʻalahi ka hoʻolālā hou a ʻoi aku ka hilinaʻi, e ʻae iā ʻoe e hāpai i nā ukana kaumaha a hiki i 90 kg i static. Ua like ka mea hana me ka cyborg. Hoʻokumu ʻia ka mana ma luna o kanakolu mau mea hoʻokele e hana like me nā hui artificial. Loaʻa i ka exoskeleton kekahi mau mea naʻau e hoʻouna i nā hōʻailona i nā mea hana ma o ke kamepiula. Ma kēia ʻano, hana ʻia ka hana maʻemaʻe a hoʻomau, a ʻaʻole manaʻo ka mea hoʻohana i kahi hoʻoikaika nui. ʻO ke kaumaha o XOS he 68 kg.

2011-i kēia manawa - Ua ʻae ka US Food and Drug Administration (FDA) i ka ReWalk medical exoskeleton (9). He ʻōnaehana ia e hoʻohana ana i nā mea ikaika e hoʻoikaika i nā wāwae a hiki i ka poʻe maʻi lolo ke kū pololei, hele a piʻi i ke alapiʻi. Hāʻawi ʻia ka ikehu e kahi ʻeke ʻeke ʻeke. Hoʻokō ʻia ka mana me ka hoʻohana ʻana i kahi mana mamao paʻa lima maʻalahi e ʻike a hoʻoponopono i nā neʻe o ka mea hoʻohana. Ua hoʻolālā ʻia ka mea holoʻokoʻa e Amit Goffer o ka ʻIseraʻela a ke kūʻai ʻia nei e ReWalk Robotics Ltd (mua ʻo Argo Medical Technologies) ma kahi o PLN 85. dala.

9 poʻe hele i ka reWalk Exoskeletons

I ka manawa o ka hoʻokuʻuʻana, ua loaʻa nā mea hana ma nāʻanoʻelua - ReWalk I a me ReWalk P. Hoʻohanaʻia ka mea mua e nā keʻena lapaʻau no ka noiʻi a iʻole nā ​​hana hoʻoponopono ma lalo o ka nānāʻana o ke kauka. Hoʻohana ʻia ʻo ReWalk P no ka hoʻohana pilikino e nā poʻe maʻi ma ka home a i ʻole ma nā wahi ākea. I Ianuali 2013, ua hoʻokuʻu ʻia kahi mana hou o ReWalk Rehabilitation 2.0. Ua hoʻomaikaʻi kēia i ke kūpono no ka poʻe lōʻihi a hoʻomaikaʻi i ka polokalamu hoʻomalu. Pono ʻo ReWalk i ka mea hoʻohana e hoʻohana i nā koʻokoʻo. Ua ʻōlelo ʻia nā maʻi cardiovascular a me ka palupalu o ka iwi ma ke ʻano he contraindications. ʻO ka palena ka ulu ʻana, i loko o 1,6-1,9 m, a me ke kaumaha o ke kino a hiki i 100 kg. ʻO kēia wale nō ka exoskeleton e hiki ai iā ʻoe ke hoʻokele kaʻa.

10. Ex Bionics eLEGS

2012 ʻO Ekso Bionics, i kapa mua ʻia ʻo Berkeley Bionics, wehe i kāna exoskeleton lapaʻau. Ua hoʻomaka ka papahana i ʻelua makahiki ma mua ma lalo o ka inoa eLEGS (10), a ua manaʻo ʻia no ka hoʻoponopono ʻana i nā poʻe me nā pae like ʻole o ka lolo. E like me ReWalk, pono ke kūkulu ʻana i ka hoʻohana ʻana i nā koʻokoʻo. Hāʻawi ka pākaukau i ka ikehu no ʻeono mau hola o ka hoʻohana ʻana. Hoʻonohonoho ʻo Exo ma kahi o 100 tausani. dala. Ma Polani, ua ʻike ʻia ka papahana o ka exoskeleton Ekso GT, kahi lāʻau lapaʻau i hoʻolālā ʻia e hana me nā maʻi neurological. Hiki i kāna hoʻolālā ke hele wāwae, me nā poʻe ma hope o ka hahau ʻana, nā ʻeha spinal cord, nā maʻi me ka maʻi sclerosis a i ʻole me Guillain-Barré syndrome. Hiki i nā mea hana ke hana i nā ʻano ʻano like ʻole, ma muli o ke ʻano o ka dysfunction o ka mea maʻi.

2013 - Loaʻa iā Mindwalker, kahi papahana exoskeleton i hoʻokele noʻonoʻo, loaʻa kālā mai ka European Union. ʻO ka hoʻolālā ka hopena o ka hui pū ʻana ma waena o nā ʻepekema mai ke Kulanui Free o Brussels a me ka Santa Lucia Foundation ma Italia. Ua ho'āʻo nā mea noiʻi i nāʻano likeʻole e hoʻomalu ai i ka mea hana - manaʻo lākou he hana maikaʻi ka lolo-neuro-computer interface (BNCI), e hiki ai iāʻoe ke hoʻomalu iā ia me nā manaʻo. Holo nā hōʻailona ma waena o ka lolo a me ka lolouila, e kāʻalo ana i ke kuamoʻo. Hoʻololi ʻo Mindwalker i nā hōʻailona EMG, ʻo ia hoʻi, nā mea hiki liʻiliʻi (i kapa ʻia ʻo myopotentials) i ʻike ʻia ma ka ʻili o ka ʻili o ke kanaka i ka wā e hana ana nā ʻiʻo, i mau kauoha hoʻoneʻe uila. He māmā ka exoskeleton, he 30 kg wale nō ke kaumaha me ka ʻole o nā pā. E kākoʻo ia i ke kanaka makua a hiki i 100 kg.

2016 - ʻO ka ETH Technical University ma Zurich, Switzerland, hoʻokipa i ka hoʻokūkū haʻuki Cybathlon mua no ka poʻe me ke kino kīnā e hoʻohana ana i nā robots kōkua. ʻO kekahi o nā aʻo ʻana, ʻo ia ka heihei exoskeleton ma kahi ala keʻakeʻa no ka poʻe me ka lolo o nā ʻāpana haʻahaʻa. Ma kēia hōʻike o nā mākau a me ka ʻenehana, pono nā mea hoʻohana exoskeleton e hana i nā hana e like me ka noho ʻana ma luna o kahi moe a me ke ala ʻana, ka hele ʻana ma nā pali, ka hehi ʻana i nā pōhaku (e like me ka hele ʻana i kahi kahawai mauna pāpaʻu), a me ka piʻi ʻana i nā alapiʻi. Ua ʻike ʻia ʻaʻole hiki i kekahi ke hoʻomaʻamaʻa i nā hoʻomaʻamaʻa āpau, a ʻoi aku ka wikiwiki o nā hui ma mua o 50 mau minuke no ka hoʻopau ʻana i ka papa ʻaukeʻe 8 mika. E hana ʻia ka hanana aʻe ma 2020 ma ke ʻano he hōʻailona o ka hoʻomohala ʻana o ka ʻenehana exoskeleton.

2019 - I ka wā o ke kauwela hōʻikeʻike ma ka Commando Training Center ma Lympston, UK, Richard Browning, inventor and CEO of Gravity Industries, i hōʻike aku i kāna Daedalus Mark 1 exoskeleton jet suit, ka mea i hana nui i ka pūʻali koa, ʻaʻole wale ka poʻe Pelekania. ʻEono mau mīkini jet liʻiliʻi - ua hoʻokomo ʻia ʻelua o lākou ma ke kua a ʻelua i ke ʻano o nā pālua ʻē aʻe ma kēlā me kēia lima - e ʻae iā ʻoe e piʻi i kahi kiʻekiʻe a hiki i 600 m. I kēia manawa, lawa wale ka wahie no nā minuke 10 o lele ...