Druhé mezinárodní vojensko-technické fórum „Army-2016“se bude konat pouze na začátku září, ale již nyní účastníci této akce oznamují nový vývoj, který se stane prvky expozice. Je pozoruhodné, že kromě podniků obranného průmyslu se budoucího fóra zúčastní různé další organizace, včetně vysokých škol. South-West State University (Kursk) tedy bude muset ukázat novou verzi exoskeletu určeného pro použití v armádě.
Koncem listopadu loňského roku řekl rektor SWSU Sergei Yemelyanov tisku, že v blízké budoucnosti plánuje univerzita a ministerstvo obrany podepsat dohodu o spolupráci. Vojenské oddělení se začalo zajímat o vývoj univerzitních specialistů a vyjádřilo přání dohlížet na novou práci v této oblasti. Jako oboustranně výhodnou spolupráci plánovalo ministerstvo obrany podporu nových projektů, a to i finančně.
Bylo plánováno strávit několik měsíců vytvářením nové verze exoskeletu určeného pro použití armádou. Již v roce 2016 bylo plánováno představení prototypu systému těžké třídy. Argumentovalo se tím, že první verze těžkého exoskeletu pro armádu bude na přání zákazníka vytvořena v transportní verzi. Systém pro použití v bojových podmínkách nebyl z řady důvodů dosud vyvinut.
Jeden z exoskeletů vyvinutých na SWSU. Fotografie Swsu.ru
Podle zpráv začala SWSU pracovat v oblasti exoskeletů v roce 2014. Získání grantu od Ruské vědecké nadace umožnilo univerzitě zorganizovat samostatnou laboratoř pro studium a návrh nové technologie. Na základě katedry mechaniky, mechatroniky a robotiky byla otevřena laboratoř „Moderní metody a robotické systémy pro zlepšování životního prostředí člověka“.
Jedním z hlavních směrů práce laboratoře byla studie o vytvoření bioinženýrských mechatronických zařízení určených k rehabilitaci osob s postižením nebo ke zlepšení fyzických vlastností člověka. Hlavním způsobem řešení takových problémů je vytvoření exoskeletů požadovaného tvaru s požadovanými charakteristikami.
Exoskeleton je systém ve formě rámu, sady pohonů a ovládacích zařízení, které si člověk může nasadit jako jiné speciální vybavení. Díky zvláštním principům řídicího systému, který řídí pohony, může exoskeleton převzít hlavní zátěž, což snižuje fyzický dopad na osobu. Takové schopnosti systému umožňují zvýšit fyzickou sílu operátora při provádění určitých operací, nebo kompenzovat stávající problémy pohybového aparátu, umožňující normální pohyb.
Exoskeletony jsou považovány za slibné nástroje, které mohou být široce používány v různých oblastech. Za prvé, tyto systémy jsou zajímavé pro armádu, protože mohou výrazně zvýšit schopnosti vojáka na bojišti a vzadu. Díky exoskeletům můžete zvětšit velikost nositelné munice nebo použít těžší zbraně. Kromě toho zjednodušuje provádění operací nakládky a vykládky. V lékařské oblasti lze exoskeletony použít jako účinný prostředek rehabilitace.
S využitím stávajícího vývoje a nových nápadů se pracovníkům laboratoře během několika měsíců podařilo vytvořit řadu projektů nového rehabilitačního vybavení. Specialisté nejprve věnovali pozornost lehkým lékařským systémům. Zaměstnanci laboratoře Jihozápadní státní univerzity přitom museli vykonat poměrně velké množství práce na studiu vlastností exoskeletu a jeho řídicích systémů. Řešení takových problémů umožnilo pokračovat v práci.
Na jaře 2015 byla představena a testována první verze lehkého exoskeletu, který interaguje s dolními končetinami uživatele. Schopnosti tohoto zařízení umožňují zvýšit sílu lidského pohybového aparátu o 30-50%. Takové vlastnosti umožňují exoskeletu pomoci starším lidem nebo osobám s různými zraněními při pohybu. V tomto případě pohony exoskeletu mohou převzít část zátěže a uvolnit svaly uživatele.
Na podzim loňského roku byl na SWSU vytvořen celý komplex nástrojů, určených k řešení různých problémů. V rámci tohoto komplexu jsou nabízeny tři produkty s podobným designem, ale s odlišnými vlastnostmi a různými účely. Byly vytvořeny nové projekty jak pro řešení vědeckých problémů, tak pro možné využití v praxi. Za tímto účelem se tři exoskeletony lišily v instrumentaci.
Prvním produktem rodiny je tzv. pasivní exoskeleton ExoMeasure. Jedná se o kostru složitého „anatomického“designu se sadou senzorů, které sledují vzájemné pohyby jednotlivých částí. Když se tedy osoba používající tento exoskeleton pohybuje, automatika opraví všechny pohyby. Podobná technika byla navržena pro vědecké použití, ke studiu vlastností mechaniky lidského těla.
Druhá verze exoskeletu se jmenuje ExoLite. Tento systém je tzv. kyčelní exoskeleton navržený tak, aby duplikoval a posílil nohy uživatele. Takové zařízení dostalo několik závěsů a pohonů v různých částech, což umožňuje člověku vstát, sednout si, chodit a stoupat po schodech pomocí částečného vyložení muskuloskeletálního systému.
Třetí exoskeleton, vytvořený koncem loňského roku, dostal jméno ExoHeavy. Toto zařízení je navrženo tak, aby duplikovalo nohy uživatele, a také používá systém podpory zad. Pomocí tohoto vybavení umožňuje exoskeleton člověku vstát, sednout si a chodit, i když se kvůli nedostatečné síle vlastních svalů nemůže samostatně pohybovat. Systém ExoHeavy také umožňuje uživateli nést další náklad o hmotnosti až 80 kg.
Podle plánů na konec loňského podzimu měly exoskeletony ExoMeasure a ExoLite vyjít na testování na začátku roku 2016. Po testech v univerzitní laboratoři bylo navrženo otestovat tyto systémy a zjistit jejich potenciál při rehabilitaci skutečných pacientů. Tato fáze testování měla být provedena na základě kurského centra pro funkční rehabilitaci „Aquila“. Centrum má zkušenosti s prací s lidmi trpícími různými pohybovými poruchami. Nová vývojová technika YuZGU jim měla umožnit zvýšit účinnost rehabilitace pacientů.
Na konci loňského roku mluvili vývojáři nových systémů o svých produkčních schopnostech. Podle vedoucího laboratoře zabývající se exoskeletony, Andreje Yatsuna, schopnosti univerzity zavést hromadnou výrobu nových systémů s vydáním až deseti položek ročně. Náklady na sériový exoskeleton se odhadují na 700-800 tisíc rublů. A. Yatsun poznamenal, že podobné systémy vyvinuté jinými domácími univerzitami a plánované na vydání na konci roku 2016 budou stát asi 1,5 milionu rublů.
Systém ExoAtlet od MGU Photo Utro.ru
Prototypy nových exoskeletů vyvinutých Kurskou univerzitou se používají při laboratorním výzkumu a testování a navíc se stávají exponáty na výstavách. V prosinci loňského roku byl tedy na výstavě VUZPROMEXPO-2015 představen vývoj laboratoře „Moderní metody a robotické systémy pro zlepšování lidského prostředí“. Poté se tvrdilo, že nový systém dokáže doslova postavit na nohy i zdravotně postižené lidi z první skupiny.
Několik dní před zahájením prosincové výstavy hovořili zástupci SWSU o nadcházejícím podpisu smlouvy s ministerstvem obrany, v souladu s níž bude vyvinuta nová verze exoskeletu, určená k provozu vojsky. Vojenské oddělení vyjádřilo přání poskytnout projektu finanční podporu. Podle zpráv bude na základě nařízení ministerstva obrany nejprve vytvořen systém pro zlepšení fyzických schopností uživatele. Takový exoskelet může být použit pro přepravní účely i při provádění nakládacích operací. V budoucnu se může objevit podobný systém, určený pro použití přímo v nepřátelství a s odpovídajícími konstrukčními prvky.
V současné době je v naší zemi vyvíjeno několik nových projektů exoskeletů pro různé účely. Například prvním takovým systémem, který vstoupí na trh, může být vývoj specialistů z Moskevské státní univerzity s názvem ExoAtlet. Zařízení s celkovou hmotností 12 kg umožní uživateli pohybovat se, a to i s postižením pohybového aparátu, a také nést náklad o hmotnosti 70-100 kg. Speciální modifikace tohoto exoskeletu již byla vyvinuta a může být vybavena pancéřovým štítem o hmotnosti 35 kg. Tato verze zařízení může být zajímavá pro armádu a záchranáře. Exoskelet ExoAtlet bude možné objednat do konce tohoto roku.
Průmysl je obecně optimistický ohledně budoucnosti stávajících návrhů exoskeletonů. V dubnu loňského roku tedy vedoucí oddělení zdravotnického vybavení společnosti United Instrument-Making Corporation Alexander Kulish řekl, že s dodávkou armádních exoskeletonů, které výrazně zvyšují sílu bojovníků, je třeba počítat v průběhu příštích pěti let.. Ve velmi blízké budoucnosti tedy může začít vývoj nových technologií, které se mohou docela rozšířit.
Vzhled armádního exoskeletu z Jihozápadní státní univerzity je stále neznámý. Možná to bude podobné stávajícím návrhům, ale měli byste od nich očekávat velký rozdíl. Je známo, že vzorek takového vybavení bude předveden na začátku září během výstavy „Army-2016“. Přesto je možné, že „premiéra“tohoto systému proběhne dříve. Tak či onak, ministerstvo obrany může počítat se vznikem nového speciálního vybavení, které zvýší schopnosti vojáků při řešení určitých úkolů.
