8 фактов о роботах

Экзоскелет повторяет биомеханику человека для пропорционального увеличения усилий при движениях. Первый экзоскелет разработала американская компания General Electric — она представила первый готовый продукт под названием Hardiman в конце 1960-х годов. Он позволял поднять предмет массой 110 килограммов, прилагая усилия, необходимые для перемещения груза массой 4,5 килограмма. Правда, сама модель не отличалась удобством — она весила 680 килограммов и медленно и неточно реагировала на действия оператора. Устройство было признано опасным, поэтому испытания костюма на человеке так и не были произведены, а General Electric занялась разработкой механической руки.

Готовый вариант руки, представленный в начале 1970-х годов, давал возможность с минимальными усилиями поднимать грузы массой до 340 килограммов. Но недостатком устройства, как и в прошлой модели, была масса — почти 750 килограммов. Проект прикрыли почти на четверть века, пока в начале 2000-х годов DARPA не обнародовала семилетнюю программу создания экзоскелетов, на которую военные были готовы выложить 75 миллионов долларов.

В 2008 году компании Sarcos и Raytheon представили новый прототип экзоскелета — XOS. Он представлял собой металлическую конструкцию со множеством компактных приводов движения, датчиков мускульной активности и гидравлических клапанов. Конструкция обеспечивала силовую поддержку верхних и нижних конечностей оператора, а на спине располагался компьютер, координирующий движения. При этом уже все движения осуществлялись синхронно.

Но и у этого устройства нашлись недостатки — высокое энергопотребление и ограниченность оператора в движениях. В конце сентября 2010 года Raytheon показала прототип экзоскелета XOS 2 — более легкий, быстрый и экономичный в плане энергии. Правда, отказаться от силового кабеля, обеспечивающего аппарат электричеством, пока не получилось. XOS 2 весит около 70 килограммов и позволяет оператору без усилий поднимать грузы массой до 91 килограмма. А теперь на очереди третье поколение экзоскелетов — автономных и в 5 раз более экономичных. 

Существуют и альтернативные разработки. С 2004 года Калифорнийский университет работает над созданием «экзоскелета нижних конечностей» со знаковым названием HULC. Существующий прототип устройства весит около 45 килограммов и оснащен примерно 40 гидравлическими механизмами и сенсорами. Предполагается, что HULC позволит переносить значительные по весу грузы, при этом человек в костюме сможет бегать, прыгать и даже ползти. Аппарат работает на четырех литий-ионных аккумуляторных батареях, заряд держится 72 часа. Последний прототип устройства оснащен системой быстрого сброса, которая позволяет снять экзоноги за 30 секунд.

Свой успешный проект экзоскелета существует и в Японии — модель HAL-5, созданная инженером Йошиюки Санкая из университета города Цукуба. Это облегченный механический костюм с многочисленными датчиками, электрические приводы позволяют человеку без усилий поднимать до 100 килограммов.

Министерство обороны России тоже пытается не отстать — в 2008 году ведомство объявило, что финансирует разработку новой боевой экипировки с элементами экзоскелета. Ожидается, что разработка экипировки завершится к 2015 году.