Экзоскелет: назначение и история появления
Экзоскелетом называют устройство, которое расширяет возможности человеческой активности. Они восполняют утраченные функции конечностей, увеличивают силовые характеристики пользователя и позволяют легко совершать действия, требующие повышенных усилий.
Первые экзоскелеты создавались для подъема больших грузов, однако все эксперименты с аппаратами заканчивались неудачно. Такие «костюмы» никогда не тестировались с человеком внутри, так как их работа не поддавалась контролю.
В дальнейшем проектировались только отдельные части экзоскелета, например, ученые достигли успеха в разработке «руки», которая поднимала грузы, в несколько раз превышающие ее вес.
Сейчас разработка и производство экзоскелетов является перспективным научным направлением.
Применение экзоскелетов
В настоящее время экзоскелеты используются в различных областях жизнедеятельности: в медицине, промышленности, военной сфере и так далее. Наибольшее внимание сейчас уделяется медицинским и военным установкам.
Усложнение систем эксзоскелетов и повышение нагрузки на них связаны с необходимостью применения новых решений в обслуживании узлов. Срок работы высокотехнологичных экзоскелетов снижается из-за их работы в сложных условиях – детали истираются и преждевременно выходят из строя.
Ученые постепенно отказываются от применения в своих изделиях традиционных смазочных материалов – пластичных и жидких смазок. Они быстро испаряются, выдавливаются при нагрузках, выделяют токсичные вещества, пачкают пользователей. Кроме того, такие составы нуждаются в постоянном обновлении, что доставляет значительные неудобства.
Инновационным решением является применение материалов, реализующих технологию сухой долговременной смазки – антифрикционных твердосмазочных покрытий MODENGY. Они наносятся в подвижные узлы для снижения трения сопряженных деталей, предотвращения их коррозии, снижения шума при эксплуатации экзоскелета и увеличения срока его службы. Например, на регулировочные пластины наносят покрытие MODENGY 1066 на основе дисульфида молибдена и графита.
Медицинские экзоскелеты
Под медицинскими экзоскелетами в большинстве случаев понимают устройства, позволяющие людям вернуть утраченные функции конечностей.
Медицинские экзоскелеты для людей с нарушенным опорно-двигательным аппаратом позволяют им совершать действия, способность к которым была утрачена в силу различных обстоятельств.
Такие устройства также успешно применяются для реабилитации травмированных людей на ранних ее этапах.
Однако в данной области проектируются и медицинские экзоскелеты для других целей. Например, был создан «костюм» для врача-хирурга, который помогает ему во время многочасовых операций. Данный экзоскелет значительно снижает нагрузку на позвоночник и руки оперирующего, за счет чего повышается качество осуществления манипуляций.
Экзоскелет военный
Большая часть всех разработок экзоскелетов относится к военной отрасли. Военный экзоскелет дает огромное преимущество бойцу перед противником, чем и объясняется повышенный интерес к таким устройствам.
Благодаря «костюму» повышаются сила, ловкость, скорость и другие способности человека. Кроме того, военный экзоскелет служит в качестве бронежилета, места хранения оружия, средства коммуникации и приема сигналов.