โครงกระดูกภายนอกคือโครงภายนอกที่อนุญาตให้บุคคลทำการกระทำที่น่าอัศจรรย์อย่างแท้จริง: ยกน้ำหนัก, บิน, วิ่งด้วยความเร็วสูง, กระโดดยักษ์ ฯลฯ และถ้าคุณคิดว่าเฉพาะตัวละครหลักของ "Iron Man" หรือ "Avatar" เท่านั้นที่มีอุปกรณ์ดังกล่าว แสดงว่าคุณคิดผิดอย่างมหันต์ สิ่งเหล่านี้มีให้มนุษยชาติตั้งแต่ยุค 60 ศตวรรษที่ผ่านมา; ยิ่งไปกว่านั้น คุณยังสามารถเรียนรู้วิธีการประกอบโครงกระดูกภายนอกได้ด้วยมือของคุณเอง! อย่างไรก็ตาม อย่างแรกเลย
โครงกระดูกภายนอก: บทนำ
วันนี้คุณสามารถซื้อโครงกระดูกภายนอกให้ตัวเองได้ง่ายๆ - ผลิตภัณฑ์ที่คล้ายคลึงกันผลิตโดย Ekso Bionics และ Hybrid Assistive Limb (ญี่ปุ่น), Indego (สหรัฐอเมริกา), ReWalk (อิสราเอล) แต่ถ้าคุณมีเงินเพิ่มอีก 75-120,000 ยูโร ในรัสเซียมีการผลิตเฉพาะโครงกระดูกภายนอกทางการแพทย์เท่านั้น ออกแบบและผลิตโดย Exoathlet
โครงกระดูกภายนอกชุดแรกสร้างขึ้นโดยนักวิทยาศาสตร์จากบริษัท General Electric และ United States Military ในทศวรรษที่หกสิบของศตวรรษที่ผ่านมา มันถูกเรียกว่า Hardiman และสามารถยกของหนัก 110 กิโลกรัมขึ้นไปในอากาศได้อย่างอิสระ บุคคลที่ใส่อุปกรณ์นี้ในกระบวนการประสบกับภาระเช่นเมื่อยก 4.5 กก.! เฉพาะตอนนี้ Hardiman เองชั่งน้ำหนักทั้งหมด 680 กก. นั่นเป็นเหตุผลที่เขาไม่ค่อยมีความต้องการ
โครงกระดูกภายนอกทั้งหมดแบ่งออกเป็นสามประเภท:
- หุ่นยนต์เต็มรูปแบบ;
- สำหรับมือ;
- สำหรับขา
ชุดหุ่นยนต์สมัยใหม่ที่มีน้ำหนักตั้งแต่ 5 ถึง 30 กก. ขึ้นไป พวกมันมีทั้งแบบแอ็คทีฟและแบบพาสซีฟ (ทำงานตามคำสั่งของโอเปอเรเตอร์เท่านั้น) ตามวัตถุประสงค์ โครงกระดูกภายนอกแบ่งออกเป็นทหาร การแพทย์ อุตสาหกรรม และอวกาศ พิจารณาสิ่งที่ยอดเยี่ยมที่สุดของพวกเขา
โครงกระดูกภายนอกที่น่าประทับใจที่สุดในยุคของเรา
การประกอบ exoskeletons ด้วยมือของคุณเองที่บ้านในอนาคตอันใกล้นี้แน่นอนว่าจะใช้ไม่ได้ แต่ก็คุ้มค่าที่จะทำความรู้จักกับพวกมัน:
- DM (เครื่องดรีม). เป็นโครงกระดูกภายนอกแบบไฮดรอลิกอัตโนมัติเต็มรูปแบบที่ควบคุมโดยเสียงของผู้ควบคุม อุปกรณ์มีน้ำหนัก 21 กก. และสามารถทนต่อบุคคลที่มีน้ำหนักได้ถึงหนึ่งศูนย์ จนถึงปัจจุบัน ใช้สำหรับการฟื้นฟูผู้ป่วยที่ไม่สามารถเดินได้เนื่องจากโรคของระบบประสาทส่วนกลางหรือโรคทางกล้ามเนื้ออื่นๆ ค่าใช้จ่ายโดยประมาณ - 7 ล้านรูเบิล
- เอกโซ จีที. ภารกิจของโครงกระดูกภายนอกนี้เหมือนกับภารกิจก่อนหน้า - ช่วยผู้ที่มีพยาธิสภาพของการทำงานของมอเตอร์ของขา ลักษณะคล้ายกับก่อนหน้านี้ราคา 7.5 ล้านรูเบิล
- รีวอล์ค ได้รับการออกแบบเพื่อให้การเคลื่อนไหวแก่ผู้ที่มีอาการอัมพาตของแขนขาลดลงอีกครั้ง อุปกรณ์มีน้ำหนัก 25 กก. และสามารถทำงานได้โดยไม่ต้องชาร์จเป็นเวลา 3 ชั่วโมง โครงกระดูกภายนอกมีจำหน่ายในยุโรปและสหรัฐอเมริกาในราคา 3.5 ล้านรูเบิล
- REX. วันนี้อุปกรณ์นี้สามารถซื้อได้ในรัสเซียในราคา 9 ล้านรูเบิล โครงกระดูกภายนอกช่วยให้ผู้ที่ขาเป็นอัมพาตไม่เพียงแต่เดินได้เองเท่านั้น แต่ยังทำให้สามารถยืน/นั่ง หันหลังกลับ เดินบนดวงจันทร์ ลงบันได เป็นต้น REX ควบคุมด้วยจอยสติ๊กและสามารถทำงานได้ทั้งวันโดยไม่ต้องชาร์จ
- HAL (Hybrid Assistive Limb). มีสองรุ่น - สำหรับแขนและสำหรับแขน / ขา / ลำตัว การประดิษฐ์นี้ทำให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถยกของหนักได้ 5 เท่าของน้ำหนักที่จำกัดสำหรับบุคคล นอกจากนี้ยังใช้สำหรับการฟื้นฟูสมรรถภาพคนเป็นอัมพาต โครงกระดูกภายนอกนี้มีน้ำหนักเพียง 12 กก. และการชาร์จก็เพียงพอสำหรับ 1.0-1.5 ชั่วโมง
วิธีทำโครงกระดูกภายนอกด้วยมือของคุณเอง: James Hacksmith Hobson
คนแรกและคนเดียวที่สามารถสร้างโครงกระดูกภายนอกได้ในสภาพที่ไม่ใช่ห้องปฏิบัติการคือ James Hobson วิศวกรชาวแคนาดา นักประดิษฐ์ได้ประกอบอุปกรณ์ที่ช่วยให้เขายกบล็อกถ่านขนาด 78 กิโลกรัมขึ้นไปในอากาศได้อย่างอิสระ โครงกระดูกภายนอกของเขาทำงานบนกระบอกสูบนิวแมติกซึ่งจ่ายพลังงานมาจากคอมเพรสเซอร์ และอุปกรณ์ควบคุมโดยใช้รีโมทคอนโทรล
ชาวแคนาดาไม่เก็บสิ่งประดิษฐ์ของเขาไว้เป็นความลับ คุณสามารถเรียนรู้วิธีประกอบโครงกระดูกภายนอกด้วยมือของคุณเองโดยทำตามตัวอย่างบนเว็บไซต์ของวิศวกรและในช่อง YouTube ของเขา อย่างไรก็ตาม โปรดทราบว่าน้ำหนักที่ยกโดยโครงกระดูกภายนอกดังกล่าวจะอยู่บนกระดูกสันหลังของผู้ปฏิบัติงานเท่านั้น
DIY โครงกระดูกภายนอก:แผนภาพตัวอย่าง
ไม่มีคำแนะนำโดยละเอียดที่ช่วยให้คุณประกอบโครงกระดูกภายนอกได้อย่างง่ายดายที่บ้าน อย่างไรก็ตาม มันชัดเจนว่าจะต้อง:
- เฟรม โดดเด่นด้วยความแข็งแกร่งและความคล่องตัว
- ลูกสูบไฮดรอลิก;
- ห้องความดัน;
- ปั๊มสูญญากาศ;
- พาวเวอร์ซัพพลาย;
- ท่อทนแรงดันสูง
- ควบคุมคอมพิวเตอร์;
- เซ็นเซอร์;
- ซอฟต์แวร์ที่ให้คุณส่งและแปลงข้อมูลจากเซ็นเซอร์สำหรับการทำงานที่ต้องการของวาล์ว
องค์ประกอบนี้จะทำงานอย่างไร:
- ปั๊มหนึ่งควรเพิ่มแรงดันในระบบ อีกปั๊มควรลดลง
- การทำงานของวาล์วขึ้นอยู่กับแรงดันในห้องแรงดัน การเพิ่มขึ้น/ลดลงซึ่งจะควบคุมระบบ
- ตำแหน่งของเซ็นเซอร์ (เทียบกับการเคลื่อนไหวของแขนขา): หก - แขน, สี่ - หลัง, สาม - ขา, สองฟุต (ทั้งหมดมากกว่า 30 ตัว)
- ซอฟต์แวร์ควรป้องกันแรงกดดันต่อเซ็นเซอร์
- สัญญาณเซ็นเซอร์ต้องแบ่งออกเป็นแบบมีเงื่อนไข (ข้อมูลจากสัญญาณเหล่านี้มีประโยชน์หากเซ็นเซอร์แบบไม่มีเงื่อนไขไม่ "พูด" เกี่ยวกับความกดดันที่กำลังประสบอยู่) และไม่มีเงื่อนไข เงื่อนไข/ไม่มีเงื่อนไขขององค์ประกอบเหล่านี้สามารถกำหนดได้ ตัวอย่างเช่น โดยมาตรความเร่ง
- โครงกระดูกภายนอก - สามนิ้ว แยกจากข้อมือของผู้ปฏิบัติงาน - เพื่อป้องกันการบาดเจ็บและเพิ่มความแข็งแรง
- แหล่งพลังงานถูกเลือกหลังจากประกอบและทดสอบโครงกระดูกภายนอก
ชุดหุ่นยนต์จนถึงตอนนี้เฉพาะในด้านการฟื้นฟูกำลังเริ่มเข้าสู่ชีวิตของเราแล้ว มีนักประดิษฐ์ที่สามารถสร้างอุปกรณ์ดังกล่าวได้นอกห้องปฏิบัติการ เป็นไปได้ค่อนข้างมากที่ในอนาคตอันใกล้นี้ นักเรียนทุกคนจะสามารถประกอบโครงกระดูกภายนอกของ Stalker ด้วยมือของเขาเองได้ มันเป็นไปได้อยู่แล้วที่จะทำนายว่าระบบดังกล่าวคืออนาคต