Киберпротезы, нейроинтерфейсы, экзоскелеты: как развиваются технологии, которые помогают людям, что они могут уже сейчас и что ждет нас в будущем. Уже в этом году в российские вооруженные силы начнет поступать первый серийный экзоскелет ЭО-01.02 производства компании «ГБ Инжиниринг». С экзоскелетом больной получает возможность вставать, садиться, ходить, подниматься и спускаться по лестницам без посторонней помощи.
Экзоскелеты: принцип действия, конструкция, применение
Пассивный экзоскелет — это внешнее механическое устройство без активных частей, сервоприводов, пневматики гидравлики или электрики, которое служит для перераспределения нагрузки, поддержки мышц и защиты опорно-двигательного аппарата человека. Это легкая конструкция, которая может применяться на всех видах производств, расширяя физические возможности оператора и защищая его от травм спины. Устройства этой торговой марки учитывают антропометрические и биомеханические данные человека и позволяют разгружать мышцы спины, рук и ног работника, снижать вероятность травм и развития профессиональных заболеваний. Все модели прошли испытания в российских компаниях из списка ТОП-30.
Сегодня пассивные экзоскелеты EXORISE используются на более чем 50 предприятиях разных отраслей промышленности: металлургия, нефтегазовая отрасль, машиностроение, строительство, МЧС, складское хозяйство, погрузочно-разгрузочные работы и др. В линейке представлены мужская и женская модели. Применение: металлургия, машиностроение, нефтегазовая отрасль, строительство, МЧС.
Экзоскелет X-RISE Устройство, предназначенное для верхней части тела, поднимает и поддерживает руки работника, снимая нагрузку с плеч и перенося вес на бедра. Применение: машиностроение, конвейерное и сборочное производство, ремонтные работы, складское и жилищно-коммунальное хозяйства. Снимает нагрузку с опорно-двигательного аппарата, перераспределяя вес через конструкцию экзоскелета ног.
Применение: металлургия, нефтегазовый комплекс, машиностроение, судостроение, ремонтные работы. Факты «На замену электродвигателя весом 36 кг у обладателя экзоскелета в процессе испытаний уходит 5 мин 18 с. Три работника без экзоскелетов справляются с этой задачей ненамного быстрее — за 4 минуты 48 секунд».
Как правильно подобрать экзоскелет? Как же правильно выбрать подходящую модель экзоскелета? Необходимо определить, какую основную задачу должен взять на себя экзоскелет, а также какие группы мышц работника он должен усилить.
Чтобы правильно выбрать экзоскелет, нужно воспользоваться помощью специалиста. Как правильно надеть пассивный экзоскелет? Чтобы экзоскелет максимально защитил от травм, его необходимо правильно собрать и надеть.
Узнать, как сделать это без ошибок, можно из представленных видео. Экзоскелет — устройство, которое раньше считалось чем-то из области фантастики. Сегодня — это наша реальность.
И с каждым днем она становится все обыденнее, так как руководители предприятий активно внедряют их в производственные процессы. Этим они позволяют своим сотрудникам не только увеличить производительность труда, но и сберечь здоровье, внося большой вклад в сохранение трудового ресурса страны. Поделиться в соцсетях:.
В эпоху развития Индустрии 4. Я пробовал брать с самого поля тяжелое колесо — намного легче. За полчаса к нему привыкаешь и уже не чувствуешь его на себе. Буду носить! Ближе к 40 только начал понимать, что здоровье беречь надо, его не купишь. А в экзоскелете сразу чувствуется поддержка - спина зафиксирована, и помощь - вот он прям разгибает после наклона. Жалко раньше таких вещей было» Алексей, рабочий металлургического завода «Я занимаюсь загрузкой мела.
К предложению я была не готова, но обрадовалась. Когда еще гуманитарию предложат поучаствовать в таком важном и сложном процессе, хотя бы в качестве ассистента? Задача была обмотать полимерным бинтом торс пациента. Получившаяся конструкция застынет и станет основой корсета будущего экзоскелета. Это первый этап изготовления "Экзара-34". В его создании на разных этапах участвуют как минимум пять человек — помимо конструкторов Александра Воробьева и Федора Андрющенко, это еще и специалист по обработке металла, слесарь, швея. После этого осуществляется окончательный монтаж экзоскелета. Это достаточно сложная, кропотливая работа, требующая труда многих высококвалифицированных профессиональных работников", — рассказывает Федор Андреевич. Все материалы и комплектующие, которые используются при создании "Экзара", российского производства. Основной — высококачественная нержавеющая сталь, сплав на основе алюминия, применяемый в том числе в авиастроении. Мы изначально уходили от зарубежных продуктов. В экзоскелет собирается все самое лучшее", — говорит доктор Андрющенко. Стоимость одного готового устройства для одной руки — 250 тыс. А сразу на две руки для одного пациента — 350 тыс. Каждого пациента разработчики обучают пользоваться экзоскелетом и отпускают домой, однако продолжают консультировать удаленно. Многих они больше никогда не увидят у себя на приеме — они реабилитируются спустя какое-то время, а свой "Экзар" оставляют себе, уже как сувенир на память. Для людей с неизлечимыми заболеваниями конструкция будет служить верным помощником всю жизнь. Мой вопрос о том, сколько времени нужно человеку на восстановление с помощью экзоскелета, ученые в один голос назвали некорректным. Это зависит от заболевания, степени повреждения нервных окончаний, а также желания и стараний самих пациентов. Так, например, быстрее всего "Экзар-34" помог военному, который сумел всего за 40 дней полностью восстановить потерянные функции одной руки и подтянуться на турнике. Будущее — за экзоскелетами В планах разработчиков экзоскелетов — увеличить производственные мощности. Для этого им нужна как финансовая, так и законодательная поддержка государства. Директор волгоградского центра, где производят уникальные устройства, Евгений Зозуля говорит, что сейчас в разгаре переговоры и обсуждения на эту тему.
Для этого были разработаны специальные механизмы настройки бедра, голени, стопы. Биомеханика ходьбы или как организм управляет экзоскелетом Единственным движителем в организме являются мышцы, их в ходьбе участвует более 200, и каждая из них работает строго в свою фазу шага, то есть локомоторного цикла, и если происходит какой-то сбой, то это уже ходьба неправильная, так называемая патологическая. И некоторые мышцы просто невозможно запустить, потому что, что-то произошло с элементами нервной системы, с этим уже ничего не сделать. При разработке экзоскелетов ученым пришлось изучать соматическую нервную систему и составляющие ее нейроны — принципы их действия, особенности передачи информации к мышцам в виде электрических импульсов, а также функционирование мышц, их синхронизацию во всем теле. Далее разговор переходит к примерам из работы с отдельными пациентами. Елена Письменная рассказывает подробности реабилитации людей с различными травмами и заболеваниями — рассеянным склерозом, спинальными травмами и зачем им нужны экзоскелеты. Многим пациентам с помощью экзоскелетов удалось встать на ноги после многих лет, проведенных в инвалидных колясках.
Экзоскелеты: быстрее, выше, сильнее
Экзоскелет для грузчиков помогает при подъёме и переносе тяжелых грузов, увеличивает выносливость и снимает нагрузку с рук и спины. службой Ростеха. Экзоскелет — это мобильный механизм, который работает при помощи системы электродвигателей, рычагов, гидравлики и других технологических решений.
Экзоскелет — фантастическое прошлое и реалистичное будущее современного человека
Такие вещи уже применяются в медицине, но там, как правило, обычные механические экзоскелеты. Есть экзоскелеты, которые позволяют ходить людям, которые вообще без них ходить не могут». Технология экзоскелета уже используется в оснащении подразделения наших саперов, которые служат в Сирии. Правда, пока она тестируется в пассивном режиме, то есть их образцы без двигателей и работают за счет механики. В «Ростехе» сказали, что результаты боевого применения экзоскелета положительные.
Это созданный из прочных, но легких материалов каркас, который крепится на теле человека. Термин происходит от греческого "внешний скелет". Экзоскелеты также называют "носимыми роботами".
Служат для разгрузки скелета и мышц здорового человека, позволяя ему выполнять различный физический труд не уставая, либо усиливая физические возможности человека за пределы возможностей среднеразвитого человека.
Экзоскелеты, как правило, повторяют биомеханику человека для пропорционального увеличения усилий при движениях, а также могут повышать защищенность человека от внешних воздействий. В системе человек-экзоскелет часть функций, например, поддержание равновесия, остается за человеком, тогда как тяжесть груза или большие усилия ложатся на механизм экзоскелета. По назначению различают военные, медицинские, промышленные экзоскелеты и экзоскелеты для пожилых, для туристов, альпинистов и т. Промышленные экзоскелеты предназначены для подъема, переноса и удержания грузов, для выполнения работ, связанных с длительным пребыванием в статичном состоянии.
Разработкой российского экзоскелета под названием Экзоатлет занимается команда учёных из проекта ExoAtlet, первого российского медицинского экзоскелета для реабилитации, социальной адаптации и интеграции людей с нарушением локомоторных функций нижних конечностей. Как заявляют разработчики, такой экзоскелет подойдет не только людям с травмой спинного мозга, но и с последствиями инсульта. В настоящее время создано несколько действующих прототипов изделия. Последняя модификация, ExoAtlet Albert, управляется с костылей и позволяет человеку самостоятельно ходить, садиться, вставать.
Со слов руководителей проекта, первые продажи начнутся в 2016 году. Директором компании является Homayoon Kazerooni. Разработан для людей с нарушением опорно-двигательной системы , а именно для людей, которые не могут ходить самостоятельно. Имеет регулируемые размеры и может настраиваться под пользователей разного телосложения и роста. PHOENIX оснащен набедренными двигателями, которые приводят в действие коленные суставы экзоскелета, позволяя свободно передвигаться. Он спроектирован таким образом, что оператор не чувствует его веса и находится на нем. При столкновении с препятствием экзоскелет компенсирует удар не перенося его на владельца. Экзоскелет при переломе нижней челюсти[ править править код ] Экзоскелет нижней челюсти. Данное устройство [15] впервые предоставляет пациенту не только двигательную активность нижней челюсти, но и компенсирует патологические силы, возникающие вследствие использования аппарата внешней фиксации отломков костей [16] [17].
Экзоскелет нижней челюсти на YouTube Экзоскелеты для МЧС[ править править код ] Модификации экзоскелетов, а также отдельные их модели, могут оказывать значительную помощь спасателям при разборах завалов рухнувших зданий. При этом экзоскелет может защитить спасателя от падения обломков. Проблема с источниками энергии[ править править код ] В наше время большой преградой для начала постройки полноценных экзоскелетов является отсутствие подходящих источников энергии, которые могли бы в течение длительного времени позволить машине работать автономно. Погрузчик-экзоскелет[ править править код ] В 1960-е гг. Рабочие примеры экзоскелетов были построены, но широкое применение таких моделей пока невозможно. По заявлениям прессы, машина удачно спроектирована но, из-за отсутствия аккумуляторов достаточной ёмкости, демонстрацию пришлось проводить в режиме работы от сети ролик с демонстрацией есть на YouTube [19]. Курск и компанией «Экзомед» [20] Курск.
Что такое экзоскелет
В видеоролике рассказывается о механике восстановления с помощью экзоскелетов, биомеханике движения, как это происходит и почему вообще это возможно, что такое пассивный и активный экзоскелет, как они устроены. Уже в этом году в российские вооруженные силы начнет поступать первый серийный экзоскелет ЭО-01.02 производства компании «ГБ Инжиниринг». Специалисты спроектировали экзоскелет, который позволяет человеку развивать высокую скорость, прикладывая минимум усилий. Экзоскелет снимает нагрузку с поясничного отдела при подъеме и переносе грузов массой до 60 кг, разгружает руки пользователя при работе с рабочими инструментами массой до 15 кг.
6 применений экзоскелетов сегодня и в ближайшем будущем
«По предварительным расчетам, наши экзоскелеты будут стоить как минимум втрое дешевле, чем существующие на рынке аналоги», — сказал руководитель исследовательской группы и магистерской программы «Роботизированные беспилотные системы и эргономика». С помощью российского экзоскелета можно свободно ходить по дому и даже гулять с собакой в парке. В Волгограде работает известный на всю страну инновационный центр, где ученые создают экзоскелеты для адаптации или полного восстановления утраченных двигательных функций. Условно все экзоскелеты можно разделить на два вида: те, что восполняют утерянные возможности, и те, что усиливают имеющиеся. Разработка так называемых экзоскелетов движется в двух основных направлениях: создание силовых ассистентов для людей с полноценными моторными функциями и реабилитация пациентов с различными нарушениями опорно-двигательного аппарата. Государственная корпорация «Ростех» представила на форуме медицинской отрасли «Биотехмед-2023», который проходит в Сочи с 9 по 10 октября, экзоскелет для руки собственной разработки.
Передовые экзоскелеты: восстановление моторных функций с помощью новейших технологий
Экзоскелет — конструкция с приводами — дает возможность человеку вместо 20 килограмм легко поднять все 40. Разработка так называемых экзоскелетов движется в двух основных направлениях: создание силовых ассистентов для людей с полноценными моторными функциями и реабилитация пациентов с различными нарушениями опорно-двигательного аппарата. Одним из примеров является экзоскелет – устройство, которое используется для осуществления человеком утраченных функций или для сокращения физических усилий для их производства.
Инженер в тверской глубинке создает недорогие экзоскелеты, чтобы помочь парализованным людям
Далее разговор переходит к примерам из работы с отдельными пациентами. Елена Письменная рассказывает подробности реабилитации людей с различными травмами и заболеваниями — рассеянным склерозом, спинальными травмами и зачем им нужны экзоскелеты. Многим пациентам с помощью экзоскелетов удалось встать на ноги после многих лет, проведенных в инвалидных колясках. Ходьбе все возрасты покорны В завершение выступления спикер рассказывает о изделиях для людей разных возрастов. Есть экзоскелеты для самых маленьких деток, которые не умели ходить с рождения. Также для подростков, ведь они не менее чем взрослые подвержены травматизму. И, конечно, для пожилых людей, чьи функции ходьбы утрачиваются в связи с возрастными изменениями организма и хроническими заболеваниями.
По словам экспертов, костюм Макса работает по примерно тем же принципам, что и существующие уже сегодня модели и прототипы.
Конечно, он легче, имеет больше степеней свободы, в его случае не стоит проблема с источником питания. Основная преграда — создание эффективного и безопасного интерфейса «человек — компьютер», когда они оба становятся единым целым. Когда-нибудь это станет реальностью. Combat Jacket из фантастического боевика «Грань будущего» с Томом Крузом в главной роли. Экзоскелет не имеет какого-либо «торгового» названия и представляет собой одну из модификаций стандартной амуниции для солдат будущего. Если придираться, то в настоящем бою костюм майора Уильяма Кейджа окажется не столь эффективным, как хотелось бы. Он может применяться разве что в схватке с легковооруженным противником: броня отсутствует и первая шальная пуля станет последней.
Впрочем, далеко не все участвующие сегодня в боевых операциях армии используют бронежилеты или иные средства индивидуальной защиты для своих солдат. Экзоскелет Combat Jacket является примером того, что может появиться у некоторых армий в самом ближайшем будущем. Кстати, модели, которые носят Том Круз и Эмили Блант, собраны из множества элементов и не являются полной бутафорией. По словам модельера, который собирал экзокостюмы для съемок, каждый из них состоит из 350—400 деталей. Не заглядывая в будущее Далее следуют пять образцов уже существующих экзоскелетов, которые проходят испытания или используются военными, гражданскими организациями либо медицинскими учреждениями. Некоторые конструктивные особенности этих устройств позаимствованы из научно-фантастической литературы и кино: не секрет, что многие из существующих ныне гаджетов в прошлом были не более чем образами в головах изобретателей, писателей и мечтателей. Первое место мы отдаем тому экзоскелету, необходимость в котором действительно очевидна.
Система ReWalk имеет уже шестую версию и является коммерческим продуктом. Первоначально было выпущено две модели устройства: одна применялась медицинскими учреждениями для исследований и терапии под присмотром врачей, вторая предназначалась для персонального применения. Экзоскелет ReWalk помогает пациентам, которые по тем или иным причинам не способны передвигаться самостоятельно. Система состоит из «рюкзака» весом в 2,3 кг, в котором размещаются батарея и Windows-компьютер, и «ног» общим весом в 21 кг. Емкости батареи достаточно для трех часов беспрерывной ходьбы, заряжается она около восьми часов. Устройство, которое изготавливается по индивидуальному заказу, работает в трех режимах: оно поддерживает человека при ходьбе, сидении и стоянии. Некоторые пользователи жалуются на чрезмерный вес системы и ее высокую стоимость в США страховка не покрывает затраты на покупку экзоскелета.
Аналогом ReWalk является проект Indego, который пока не доступен для покупателей и используется в исследовательских целях и медицинскими учреждениями. Его продажи могут начаться в 2015 году.
На основе этой разработки норильские инженеры придумали еще и экзостул. Он подойдет как для офисных работников, так и для тружеников заводских цехов. Главная фишка экзостула — способность сдерживать человеческое тело в устойчивом положении в случае аварийной ситуации. Фото: Татьяна Антонова После экскурсии по цехам Михаил Мишустин оставил запись в книге почетных гостей. Премьер пожелал промышленникам «крепчайшего здоровья, интересной работы и семейного тепла», а руководству — «довести все обещания и планы до реализации.
Особенно по экологии».
Экзоскелеты также называют "носимыми роботами". Служат для разгрузки скелета и мышц здорового человека, позволяя ему выполнять различный физический труд не уставая, либо усиливая физические возможности человека за пределы возможностей среднеразвитого человека. Используются также для восстановления утраченной мышечной активности человека после травм или операций, для восстановления подвижности людей с ограниченной мобильностью, для предупреждения травм при заболеваниях типа остеопароза и т. Экзоскелеты, как правило, повторяют биомеханику человека для пропорционального увеличения усилий при движениях, а также могут повышать защищенность человека от внешних воздействий.
Под экипировкой: как новейшие экзоскелеты могут изменить облик российской армии
Чтобы закрепить навыки, придётся пройти не один километр под контролем врачей. ExoAtlet I для клиник отслеживает успехи пациента и корректирует программу. После обучения пациент может перейти к реабилитации на дому. Врачи продолжают контролировать процесс удалённо с помощью телеметрии. Приложение для планшета позволяет доктору заводить карточки, планировать и проводить тренировки, собирать и анализировать результаты каждого больного. Кто получит экзоскелеты Экзоскелеты получили восемь столичных центров реабилитации и клиник. Здесь реабилитацию проходят пациенты после инсульта, черепно-мозговых и травм конечностей, люди с болезнями и повреждениями головного и спинного мозга, периферических нервов, позвоночника и суставов. По одному аппарату получат четые больницы. ГКБ имени Ф. Иноземцева принимает пострадавших в технических авариях, катастрофах, взрывах, пожарах, террористических актах.
Ворохобова лечат заболевания сердечно-сосудистой системы, травмы и патологии позвоночника, лечат повреждения опорно-двигательного аппарата, центральной и периферической нервной системы. В ГКБ имени В. Буянова тоже принимают пациентов с травмами. Остальные экзоскелеты привезут в Научно-практический центр медико-социальной реабилитации инвалидов имени Л. Швецовой, Научно-практический реабилитационный центр, реабилитационный центр «Текстильщики» и Московский науно-практический центр медицинской реабилитации, восстановительной и спортивной медицины филиал на 2-й Вольской улице. Для медперсонала, который будет работать с такими аппаратами, разработали обучающие курсы. Курс, рассчитанный на 36 часов, является программой повышения квалификации.
Строение и функции Здесь нужно уточнить, чем отличается пассивный экзоскелет от активного: Пассивный — это некоторое механическое устройс тво, надеваемое сверху на человека, «exo» — это внешний, «скелет» — выполнение скелетной функции. Активные скелеты предполагают обязательно наличие различных приводов. В каких они суставах будут стоять, это уже зависит от решаемых задач. И по этой причине они могут иметь разные конструкции. Содержал привод колено, привод бедра, аккумуляторы. Естественно, главный контроллер, который обрабатывал всю информацию, которая собирается сенсорной системой», — поясняет спикер. Устройство также обусловлено индивидуальностью человеческого тела — люди все разного роста, разной комплекции, и надо как-то обеспечить доступ к этому устройству людям с разными антропометрическими параметрами.
Может ли такая конструкция полностью вернуть утраченные функции организма? Результат — через два года диагноз «полный паралич» сменился у всех на «частичный паралич». То есть можно сделать вывод, что с помощью ходьбы есть возможность вернуть какие-то движения. Мы пока еще молодой стартап, и не успели провести такие длительные исследования, как Николелис, который занимается этим последние 10 лет. Но этот вопрос один из самых важных, поэтому в следующем году мы планируем начать аналогичные исследования и получить собственные результаты. Насколько я знаю, у вас в команде работает один из ваших пилотов. Есть пациент с неполным прерыванием спинного мозга, который, благодаря «ЭкзоАтлету», научился сам ходить. До этого он мог стоять и ходить с ходунками, но не мог ходить с опорой на костыли. Теперь он этому научился. Kreisel и Шварценеггер представили электрический Mercedes G 350 Кейсы Чем быстрее после травмы человек снова становится в вертикальное положение и начинает ходить, тем быстрее он учится удержанию равновесия и имеет больше шансов на восстановление. Таким людям в дальнейшем практически не нужны будут костыли, потому что они очень хорошо держат баланс. Если же травма была очень давно, более 10 лет назад, то функция удержания баланса практически утрачивается, и вестибулярный аппарат уже работает совершенно по-другому. Другой наш пациент из Архангельска венчался в церкви в экзоскелете. Сначала он учился ходить в «ЭкзоАтлете» в стационаре, затем — амбулаторно, приезжал заниматься в клинике, и до сих пор продолжает это делать. Несмотря на то, что травма была очень давно, в результате ходьбы и миостимуляции он почувствовал свои верхнеберцовые мышцы, то есть к нему начала возвращаться чувствительность. Это очень впечатляющий результат. Денис — один из наших первых пяти пилотов, самых бесстрашных людей, которых мы знаем. Он уже два года с нами, остался в команде, и, помимо того, что он наш пилот — помогает с бухгалтерией и закупками. Но пока нет четкого понимания, как быстро эта функция будет восстанавливаться. Многое зависит от тяжести травмы, ее срока давности и особенностей. Но, благодаря ходьбе, люди получают много бонусов — хорошее самочувствие — физическое и психологическое, что в конечно счете продлевает им жизнь. Два года назад, после одной из первых публикаций в СМИ, нам написали порядка 700 человек, которые захотели принять участие в клинических исследованиях. И до сих пор эта волна не угасает. Сейчас «ЭкзоАтлет» уже сертифицированное медицинское изделие и применяется в рутинной практике в клиниках в разных городах России и в Южной Кореи, так что многие могут пройти курс реабилитации в стационаре. Но мы всегда рады новым пилотам, которые хотят работать с нами в команде и готовы ездить на выставки и конференции, чтобы демонстрировать работу «ЭкзоАтлета» и делиться собственными неподдельными впечатлениями.
Компенсирует ограниченную мобильность грузоподъемных механизмов и машин за счет возможности использования в стесненных условиях. С экзоскелетом обычный человек превращается в силача, что наглядно продемонстрировал испытатель. В нем можно работать, находясь в статическом напряжении. Например, трубопровод висит, я к нему подошел, чтобы заменить задвижку весом 40 кг. Сам поставил, сам наживил, выбрал удобное положение конструкции экзоскелетного комплекса и выполнил работу, - объяснил испытатель, облаченный в экзоскелет, к которому подвешена та самая заглушка весом в 42 кило. Кусок трубы ему, похоже, совершенно не мешает. Более того, отечественная разработка помогает рабочим защититься от самой коварной травмы позвоночника, которая может возникнуть при подъеме тяжестей из полусогнутого положения.