Het tweede internationale militair-technische forum "Army-2016" zal pas begin september plaatsvinden, maar nu al kondigen de deelnemers aan dit evenement nieuwe ontwikkelingen aan, die elementen van de expositie zullen worden. Het is opmerkelijk dat naast de ondernemingen van de defensie-industrie, verschillende andere organisaties, waaronder instellingen voor hoger onderwijs, zullen deelnemen aan het toekomstige forum. Dus de South-West State University (Kursk) zal een nieuwe versie van het exoskelet moeten laten zien dat is ontworpen voor gebruik in het leger.
Eind november vorig jaar vertelde de rector van SWSU Sergei Yemelyanov aan de pers dat de universiteit en het ministerie van Defensie in de nabije toekomst van plan zijn een samenwerkingsovereenkomst te ondertekenen. De militaire afdeling raakte geïnteresseerd in de ontwikkelingen van de universitaire specialisten en sprak de wens uit om toezicht te houden op nieuw werk op dit gebied. Als wederzijds voordelige samenwerking was het ministerie van Defensie van plan om nieuwe projecten te ondersteunen, ook financieel.
Het was de bedoeling om enkele maanden te besteden aan het maken van een nieuwe versie van het exoskelet dat bedoeld was voor gebruik door het leger. Al in 2016 was het de bedoeling om een prototype van een zwaar klassensysteem te presenteren. Er werd betoogd dat de eerste versie van een zwaar exoskelet voor het leger, op verzoek van de klant, in een transportversie zal worden gemaakt. Het systeem voor gebruik in gevechtsomstandigheden is om een aantal redenen nog niet ontwikkeld.
Een van de exoskeletten ontwikkeld bij SWSU. Foto Swsu.ru
Volgens rapporten begon SWSU in 2014 met werken op het gebied van exoskeletten. Het ontvangen van een beurs van de Russian Science Foundation stelde de universiteit in staat een apart laboratorium te organiseren voor de studie en het ontwerp van nieuwe technologie. Op basis van de vakgroep Mechanica, Mechatronica en Robotica werd het laboratorium “Moderne Methoden en Robotsystemen ter Verbetering van de Leefomgeving” geopend.
Een van de hoofdrichtingen van het werk van het laboratorium was de studie van de creatie van mechatronische apparaten voor bio-engineering die bedoeld zijn voor de revalidatie van mensen met een handicap of voor het verbeteren van de fysieke kwaliteiten van een persoon. De belangrijkste manier om dergelijke problemen op te lossen, is het creëren van exoskeletten van de vereiste vorm met de vereiste kenmerken.
Een exoskelet is een systeem in de vorm van een frame, een set aandrijvingen en bedieningsapparaten die een persoon kan aantrekken zoals andere speciale apparatuur. Door de speciale principes van het besturingssysteem dat de aandrijvingen bestuurt, kan het exoskelet de hoofdbelastingen op zich nemen, waardoor de fysieke impact op de persoon wordt verminderd. Dergelijke mogelijkheden van het systeem maken het mogelijk om de fysieke kracht van de operator te vergroten tijdens de uitvoering van bepaalde operaties, of om de bestaande problemen van het bewegingsapparaat te compenseren, waardoor normale beweging mogelijk is.
Exoskeletten worden beschouwd als veelbelovende instrumenten die op grote schaal kunnen worden gebruikt op verschillende gebieden. Allereerst zijn dergelijke systemen interessant voor het leger, omdat ze de capaciteiten van een soldaat op het slagveld en in de achterhoede aanzienlijk kunnen vergroten. Dankzij exoskeletten kun je de draagbare munitie vergroten of zwaardere wapens gebruiken. Bovendien vereenvoudigt het de uitvoering van laad- en loshandelingen. In de medische wereld kunnen exoskeletten worden gebruikt als een effectief middel voor revalidatie.
Met behulp van de bestaande ontwikkelingen en nieuwe ideeën slaagden de laboratoriummedewerkers erin om in slechts enkele maanden tijd een aantal projecten van nieuwe revalidatieapparatuur te realiseren. Allereerst hebben de specialisten aandacht besteed aan lichte medische systemen. Tegelijkertijd moesten de medewerkers van het laboratorium van de South-Western State University behoorlijk wat werk verzetten om de kenmerken van het exoskelet en zijn controlesystemen te bestuderen. De oplossing van dergelijke problemen maakte het mogelijk om het werk voort te zetten.
In het voorjaar van 2015 werd de eerste versie van een lichtgewicht exoskelet dat in wisselwerking staat met de onderste ledematen van de gebruiker gepresenteerd en getest. De mogelijkheden van dit apparaat maken het mogelijk om de kracht van het menselijk bewegingsapparaat met 30-50% te vergroten. Dergelijke kenmerken stellen het exoskelet in staat om ouderen of mensen met verschillende verwondingen te helpen bewegen. In dit geval kunnen de aandrijvingen van het exoskelet een deel van de belasting overnemen, waardoor de spieren van de gebruiker worden ontlast.
In de herfst van vorig jaar werd bij SWSU een heel complex aan tools gecreëerd om verschillende problemen op te lossen. In het kader van dit complex worden drie producten aangeboden met een gelijkaardig design, maar met verschillende kenmerken en verschillende doeleinden. Nieuwe projecten werden gecreëerd om wetenschappelijke problemen op te lossen, maar ook voor mogelijk gebruik in de praktijk. Hiervoor verschilden drie exoskeletten in instrumentatie.
Het eerste product van de familie is de zogenaamde. passieve exoskelet ExoMeasure. Het is een skelet van een complex "anatomisch" ontwerp met een reeks sensoren die de relatieve bewegingen van afzonderlijke onderdelen volgen. Dus wanneer een persoon die dit exoskelet gebruikt, beweegt, fixeert de automaat alle bewegingen. Een soortgelijke techniek is voorgesteld voor wetenschappelijk gebruik, om de kenmerken van de mechanica van het menselijk lichaam te bestuderen.
De tweede versie van het exoskelet heet ExoLite. Dit systeem is een zgn. heup exoskelet ontworpen om de benen van de gebruiker te dupliceren en te versterken. Zo'n apparaat ontving verschillende scharnieren en aandrijvingen in verschillende delen, waardoor een persoon kan opstaan, gaan zitten, lopen en trappen oplopen, met behulp van gedeeltelijke ontlading van het bewegingsapparaat.
Het derde exoskelet, eind vorig jaar gemaakt, kreeg de naam ExoHeavy. Dit apparaat is ontworpen om de benen van de gebruiker te dupliceren en maakt ook gebruik van een rugsteunsysteem. Met behulp van deze apparatuur stelt het exoskelet een persoon in staat om op te staan, te gaan zitten en te lopen, zelfs wie niet zelfstandig kan bewegen vanwege onvoldoende kracht van zijn eigen spieren. Bovendien stelt het ExoHeavy-systeem de gebruiker in staat een extra lading met een gewicht tot 80 kg te dragen.
Volgens de plannen voor het einde van de herfst vorig jaar zouden de ExoMeasure en ExoLite exoskeletten begin 2016 worden getest. Na tests in een universitair laboratorium werd voorgesteld om deze systemen te testen en hun potentieel vast te stellen voor de revalidatie van echte patiënten. Deze testfase zou worden uitgevoerd op basis van het Koersk-centrum voor functionele revalidatie "Aquila". Het centrum heeft ervaring met het werken met mensen met verschillende bewegingsstoornissen. De nieuwe ontwikkelingstechniek van YuZGU moest hen in staat stellen de efficiëntie van de revalidatie van patiënten te verhogen.
Eind vorig jaar spraken de ontwikkelaars van nieuwe systemen over hun productiemogelijkheden. Volgens het hoofd van het laboratorium dat zich bezighoudt met exoskeletten, Andrei Yatsun, is de universiteit in staat om massaproductie van nieuwe systemen tot stand te brengen met de release van maximaal tien items per jaar. De kosten van een serieel exoskelet worden geschat op 700-800 duizend roebel. A. Yatsun merkte op dat soortgelijke systemen, ontwikkeld door andere binnenlandse universiteiten en gepland voor eind 2016, ongeveer 1,5 miljoen roebel zullen kosten.
ExoAtlet-systeem van MGU Photo Utro.ru
Prototypes van nieuwe exoskeletten ontwikkeld door de Kursk University worden gebruikt in laboratoriumonderzoek en testen, en worden bovendien tentoongesteld op tentoonstellingen. Zo werden in december vorig jaar de ontwikkelingen van het laboratorium "Moderne methoden en robotsystemen voor het verbeteren van de menselijke omgeving" gepresenteerd op de tentoonstelling VUZPROMEXPO-2015. Toen werd betoogd dat het nieuwe systeem zelfs mensen met een handicap van de eerste groep letterlijk op de been zou kunnen helpen.
Enkele dagen voor aanvang van de decembertentoonstelling spraken vertegenwoordigers van SWSU over de aanstaande ondertekening van een contract met het Ministerie van Defensie, op grond waarvan een nieuwe versie van het exoskelet zal worden ontwikkeld, bedoeld voor operatie door de troepen. De militaire afdeling heeft de wens geuit om financiële steun te verlenen aan het project. Volgens rapporten zal in eerste instantie in opdracht van het ministerie van Defensie een systeem worden gecreëerd om de fysieke mogelijkheden van de gebruiker te verbeteren. Een dergelijk exoskelet kan worden gebruikt voor transportdoeleinden, maar ook voor het uitvoeren van laadoperaties. In de toekomst kan een soortgelijk systeem verschijnen, bedoeld voor direct gebruik in vijandelijkheden en met de bijbehorende ontwerpkenmerken.
Momenteel worden in ons land verschillende nieuwe projecten van exoskeletten voor verschillende doeleinden ontwikkeld. Het eerste dergelijke systeem dat op de markt komt, kan bijvoorbeeld de ontwikkeling zijn van specialisten van de Staatsuniversiteit van Moskou, ExoAtlet genaamd. Het apparaat met een totaalgewicht van 12 kg stelt de gebruiker in staat zich te verplaatsen, zelfs met een handicap in het bewegingsapparaat, en een last van 70-100 kg te dragen. Er is al een speciale aanpassing van dit exoskelet ontwikkeld, die kan worden uitgerust met een pantserschild van 35 kg. Deze versie van het apparaat kan interessant zijn voor het leger en reddingswerkers. Het exoskelet van ExoAtlet zal eind dit jaar te bestellen zijn.
Over het algemeen is de industrie optimistisch over de toekomst van bestaande exoskeletontwerpen. Dus in april vorig jaar zei het hoofd van de afdeling medische apparatuur van de United Instrument-Making Corporation, Alexander Kulish, dat de levering van exoskeletten van het leger, die de kracht van de jagers aanzienlijk vergroten, de komende vijf jaar moet worden verwacht. Dus in de zeer nabije toekomst kan de ontwikkeling van nieuwe technologie beginnen, die vrij wijdverbreid kan worden.
Het uiterlijk van het leger-exoskelet van de South-Western State University is nog onbekend. Misschien zal het vergelijkbaar zijn met bestaande ontwerpen, maar je mag er veel verschil van verwachten. Het is bekend dat een voorbeeld van dergelijke apparatuur begin september zal worden getoond tijdens de tentoonstelling "Army-2016". Desalniettemin is het mogelijk dat de "première" van dit systeem eerder zal plaatsvinden. Op de een of andere manier kan het ministerie van Defensie rekenen op de opkomst van nieuwe speciale uitrusting die de capaciteiten van soldaten bij het oplossen van bepaalde taken zal vergroten.
