Cov Exoskeletons
Txawm hais tias peb tau hnov ntau thiab ntau ntxiv txog exoskeletons tsis ntev los no, nws hloov tawm tias keeb kwm ntawm qhov kev tsim kho no tau rov qab mus rau xyoo pua puas xyoo. Tshawb nrhiav seb nws tau hloov pauv li cas hauv lub xyoo caum thiab cov ntsiab lus hloov pauv hauv nws qhov kev hloov pauv zoo li cas.
1. Cov duab los ntawm Nikolai Yagna's patent
1890 - Thawj lub tswv yim tshiab rau kev tsim ib qho exoskeleton hnub rov qab mus rau xyoo pua 1890th. Xyoo 420179, Nicholas Yagn patented hauv Tebchaws Meskas (Patent No. US XNUMX A) "Ib qho cuab yeej rau kev yooj yim taug kev, khiav thiab dhia" (1). Nws yog armor ua los ntawm ntoo, lub hom phiaj ntawm uas tau nce qhov ceev ntawm ib tug tub rog nyob rau lub sijhawm ntau mais kev. Tus tsim tau dhau los ua qhov kev tshoov siab rau kev tshawb nrhiav ntxiv rau qhov kev daws teeb meem zoo tshaj plaws.
1961 - Nyob rau hauv lub 60s, General Electric, ua ke nrog ib pab pawg neeg ntawm cov kws tshawb fawb los ntawm University of Comella, pib ua hauj lwm ntawm tsim ib tug electro-hydraulic suits uas yuav txhawb tib neeg kev tawm dag zog. Kev koom tes nrog cov tub rog ntawm Man Augmentation project coj mus rau kev txhim kho Hardiman (2). Lub hom phiaj ntawm qhov project yog los tsim ib lub tsho uas yuav ua raws li lub ntuj tsim ntawm ib tug neeg, cia nws nqa cov khoom hnyav yuav luag 700 kg. Cov khaub ncaws nws tus kheej hnyav tib yam, tab sis qhov hnyav hnyav tsuas yog 20 kg.
2. General Electric tshav kub exchanger qauv
Txawm hais tias qhov kev ua tiav ntawm qhov project, nws tau pom tias nws qhov txiaj ntsig tsis zoo, thiab cov ntawv luam thawj zaug yuav kim. Lawv cov kev xaiv tsis pub txav mus los thiab cov tshuab hluav taws xob nyuaj thaum kawg ua rau cov khoom siv no siv tsis tau. Thaum lub sij hawm sim, nws tau pom tias Hardiman tsuas tuaj yeem nqa tau 350 kg, thiab thaum siv rau lub sijhawm ntev, nws muaj kev nyiam ua kom txaus ntshai, tsis muaj kev sib koom tes. Tsuas yog ib sab caj npab raug tso tseg los ntawm kev txhim kho ntxiv ntawm tus qauv - lub cuab yeej hnyav txog 250 kg, tab sis nws tsuas yog ua tsis tau raws li qhov exoskeleton yav dhau los.
70-s. - Vim nws qhov loj me, qhov hnyav, tsis muaj zog thiab teeb meem ntawm lub zog, Hardiman yeej tsis tau ua rau hauv kev tsim khoom, tab sis Man-Mate muaj caj npab koom nrog qee qhov 60s thev naus laus zis. Cov cai rau cov thev naus laus zis tau yuav los ntawm Western Space thiab Marine, tsim los ntawm ib qho ntawm GE engineers. Cov khoom tau tsim ntxiv thiab niaj hnub no nws muaj nyob rau hauv daim ntawv ntawm ib tug loj neeg hlau caj npab uas, siv quab yuam tawm tswv yim, yuav nqa hnyav txog li 4500 kg, ua rau nws zoo tagnrho rau kev lag luam steel.
3. Exoskeletons ua nyob rau hauv lub koom haum Mihailo Pupin hauv Serbia.
1972 - Thaum ntxov active exoskeletons thiab humanoid robots tau tsim los ntawm Mihajlo Pupin Institute hauv Serbia los ntawm ib pab pawg coj los ntawm Prof. Miomir Vukobratovich. Ua ntej, legged txav tshuab tau tsim los pab txhawb kev rov ua haujlwm ntawm cov neeg mob paraplegia (3). Thaum tsim cov exoskeletons nquag, lub koom haum kuj tau tsim txoj hauv kev los tshuaj xyuas thiab tswj tib neeg kev mus. Qee qhov kev nce qib no tau pab txhawb rau kev txhim kho niaj hnub no cov neeg ua haujlwm siab ua haujlwm zoo. Nyob rau hauv 1972, ib tug nquag exoskeleton nrog pneumatic tsav thiab hluav taws xob programming rau paraplegics tau sim nyob rau hauv ib tug orthopedic tsev kho mob nyob rau hauv Belgrade.
1985 - Ib tug engineer ntawm Los Alamos National Laboratory tab tom tsim lub exoskeleton hu ua Pitman, lub zog armor rau infantrymen. Kev tswj ntawm lub cuab yeej yog raws li cov sensors scanning ntawm lub pob txha taub hau, muab tso rau hauv ib lub kaus mom tshwj xeeb. Muab lub peev xwm ntawm cov cuab yeej thev naus laus zis ntawm lub sijhawm, nws yog qhov nyuaj heev rau kev tsim khoom. Qhov kev txwv feem ntau yog qhov tsis txaus suav lub zog ntawm cov khoos phis tawj. Tsis tas li ntawd, kev ua haujlwm ntawm lub paj hlwb thiab hloov lawv mus rau hauv exoskeleton kev txav mus los tseem muaj peev xwm xyaum ua tsis tau thaum lub sijhawm ntawd.
4. Lifesuit exoskeleton tsim los ntawm Monty Reed.
1986 - Monty Reed, ib tug tub rog Asmeskas tub rog uas tau tsoo nws tus txha nraub qaum hauv kev dhia dhia, tab tom tsim ib qho exoskeleton rau kev ciaj sia taus (4). Nws tau txais kev tshoov siab los ntawm cov lus piav qhia ntawm cov tub rog tub rog nyob hauv Robert Heinlein's science ntawv tseeb tshiab Starship Troopers, uas nws nyeem thaum rov zoo hauv tsev kho mob. Txawm li cas los xij, Reed tsis tau pib ua haujlwm ntawm nws lub cuab yeej kom txog thaum 2001. Xyoo 2005, nws tau sim tus qauv 4,8-gauge khiav tawm hauv St. Patrick's Day haiv neeg hauv Seattle, Washington. Tus tsim tawm thov kom tau teev cov ntaub ntawv rau kev taug kev ceev hauv cov neeg hlau suits, npog 4 kilometers ntawm qhov nruab nrab ceev ntawm 14 km / h. Lub Lifesuit 1,6 tus qauv tuaj yeem taug kev 92 km tag nrho thiab tuaj yeem nqa XNUMX kg.
1990-Tam sim no - Thawj tus qauv ntawm HAL exoskeleton tau thov los ntawm Yoshiyuki Sankai (5), Prof. University of Tsukuba. Sankai siv peb xyoos, txij xyoo 1990 txog 1993, txheeb xyuas cov neurons uas tswj cov ceg txav. Nws tau coj nws thiab nws pab neeg ntxiv plaub xyoos los tsim cov khoom siv. Qhov thib peb HAL qauv, tsim nyob rau hauv thaum ntxov xyoo pua 22nd, tau txuas nrog lub computer. Lub roj teeb nws tus kheej hnyav yuav luag 5 kg, ua rau nws ua tsis tau zoo heev. Hauv qhov sib piv, tus qauv tom qab HAL-10 hnyav tsuas yog 5 kg, thiab lub roj teeb thiab lub computer tswj tau qhwv ib ncig ntawm tus neeg siv lub duav. HAL-XNUMX tam sim no yog plaub-nqaj kev kho mob exoskeleton (txawm hais tias qhov qis-limb-tsuas yog version kuj muaj) tsim los ntawm Japanese tuam txhab Cyberdyne Inc. koom tes nrog University of Tsukuba.
5. Xib fwb Yoshiyuki Sankai nthuav tawm ib qho ntawm cov qauv exoskeleton.
Ua haujlwm kwv yees li 2 teev 40 feeb ob sab hauv tsev thiab sab nraum zoov. Pab nqa cov khoom hnyav. Kev tswj hwm thiab tsav cov ntsiab lus hauv cov thawv hauv lub cev ua rau nws tuaj yeem tshem tawm ntawm "lub hnab ev ntawv" uas yog tus yam ntxwv ntawm feem ntau exoskeletons, qee zaum zoo li cov kab loj. Cov neeg uas muaj ntshav siab, osteoporosis thiab tej kab mob plawv yuav tsum sab laj nrog kws kho mob ua ntej siv HAL, thiab contraindications suav nrog, tab sis tsis txwv rau, pacemaker thiab cev xeeb tub. Raws li ib feem ntawm HAL FIT qhov kev pab cuam, cov chaw tsim khoom muaj peev xwm siv cov kev kho mob nrog ib qho exoskeleton rau cov neeg mob thiab noj qab haus huv. Tus tsim HAL hais tias cov theem tom ntej ntawm kev ua kom zoo dua qub yuav yog txhawm rau tsim cov khaub ncaws nyias uas yuav tso cai rau tus neeg siv txav mus los ywj pheej thiab txawm tias khiav.
2000 – prof. Homayoun Kazerouni thiab nws pab neeg ntawm Ekso Bionics tab tom tsim Human Universal Cargo Carrier, lossis HULC (6) yog ib tug wireless exoskeleton nrog hydraulic tsav. Nws lub hom phiaj yog los pab cov tub rog sib ntaus sib tua nqa cov khoom hnyav txog li 90 kg rau lub sijhawm ntev, nrog qhov siab tshaj plaws ntawm 16 km / h. Lub kaw lus tau nthuav tawm rau pej xeem ntawm AUSA Lub Caij Ntuj Sov Symposium thaum Lub Ob Hlis 26, 2009, thaum muaj daim ntawv tso cai pom zoo nrog Lockheed Martin. Cov khoom siv tseem ceeb siv hauv qhov tsim no yog titanium, ib qho khoom siv hnyav tab sis kuj kim nrog cov khoom siv siab thiab lub zog.
Lub exoskeleton tau nruab nrog lub khob nqus dej uas tso cai rau nws nqa cov khoom hnyav txog li 68 kg (lifting device). Lub hwj chim yog muab los ntawm plaub lub roj teeb lithium-polymer, uas ua kom lub cev ua haujlwm ntawm lub cuab yeej ntawm kev pom zoo txog li 20 teev. Lub exoskeleton tau sim nyob rau hauv ntau yam kev sib ntaus sib tua thiab nrog ntau yam loads. Tom qab kev sim ua tiav, thaum lub caij nplooj zeeg xyoo 2012 nws raug xa mus rau Afghanistan, qhov chaw nws raug sim thaum muaj kev sib ntaus sib tua. Txawm hais tias muaj ntau qhov kev tshuaj xyuas zoo, qhov project tau raug ncua. Raws li nws tau muab tawm, tus qauv tsim ua rau nws nyuaj rau kev ua qee yam kev txav thiab ua kom muaj zog ntawm cov leeg nqaij, uas cuam tshuam rau lub tswv yim dav dav ntawm nws cov creation.
2001 - Berkeley Lower Extremity Exoskeleton (BLEEX) qhov project, thawj zaug npaj rau tub rog, tab tom pib. Nyob rau hauv nws lub moj khaum, cov txiaj ntsig tau txais txiaj ntsig tau ua tiav nyob rau hauv daim ntawv ntawm kev tswj hwm kev daws teeb meem ntawm cov tswv yim tseem ceeb. Ua ntej, ib qho khoom siv neeg hlau tau tsim uas tau txuas nrog lub cev qis kom muab lub zog ntxiv rau ob txhais ceg. Cov cuab yeej siv tau nyiaj txiag los ntawm Lub Chaw Haujlwm Saib Xyuas Kev Tshawb Fawb Txog Kev Tshawb Fawb Txog Kev Tshawb Fawb (DARPA) thiab tsim los ntawm Berkeley Robotics thiab Human Engineering Laboratory, ib feem ntawm University of California, Berkeley Lub Tsev Haujlwm Saib Xyuas Kev Siv Tshuab. Berkeley's exoskeleton system muab cov tub rog muaj peev xwm nqa cov khoom loj nrog kev siv zog tsawg thiab dhau txhua hom av, xws li khoom noj, khoom siv cawm siav, cov khoom siv pab thawj zaug, khoom siv sib txuas lus thiab riam phom. Ntxiv nrog rau kev siv tub rog, BLEEX tab tom tsim cov haujlwm pej xeem. Lub Laboratory of Robotics thiab Human Engineering tam sim no tab tom tshawb nrhiav cov kev daws teeb meem hauv qab no: ExoHiker - ib qho exoskeleton tsim tshwj xeeb rau cov neeg mus ncig ua si uas yuav tsum tau thauj cov cuab yeej hnyav, ExoClimber - cov khoom siv rau cov neeg nce toj siab, Kho Mob Exoskeleton - ib qho exoskeleton rau cov neeg uas muaj kev tsis taus lub cev muaj peev xwm. impaired mobility ntawm qis extremities.
8. Sarcos XOS 2 prototype in action
cov ntawv nyeem
2010 – XOS 2 (8) yog kev txuas ntxiv ntawm XOS exoskeleton los ntawm Sarcos. Ua ntej tshaj plaws, tus qauv tsim tshiab tau dhau los ua sib dua thiab txhim khu kev qha, tso cai rau kev nqa cov khoom hnyav txog li 90 kg. Cov cuab yeej zoo ib yam li cyborg. Kev tswj yog raws li peb caug actuators uas ua zoo li cov pob qij txha. Lub exoskeleton muaj ntau lub sensors uas xa cov teeb liab mus rau actuators ntawm lub computer. Yog li, kev tswj du thiab nruam tshwm sim yam tsis muaj tus neeg siv xav tias muaj kev siv zog loj. XOS hnyav 68 kg.
2011-Tam sim no - US Food and Drug Administration (FDA) pom zoo rau ReWalk kho mob exoskeleton (9). Nws yog ib qho system uas siv cov ntsiab lus muaj zog los ntxiv dag zog rau ob txhais ceg thiab tso cai rau paraplegics sawv ntsug, taug kev thiab nce ntaiv. Lub zog yog muab los ntawm lub hnab ev ntawv roj teeb. Kev tswj hwm yog nqa tawm los ntawm kev siv lub cuab yeej yooj yim tuav cov chaw taws teeb tswj, uas kuaj pom thiab kho tus neeg siv lub zog. Tag nrho cov no yog tsim los ntawm Amit Goffer los ntawm cov neeg Ixayees thiab yog muag los ntawm ReWalk Robotics Ltd (keeb kwm Argo Medical Technologies) rau kwv yees li PLN 85 txhiab. nyiaj daus las.
9. Cov neeg taug kev hauv ReWalk exoskeletons
Thaum lub sij hawm tso tawm, cov cuab yeej muaj nyob rau hauv ob lub versions - ReWalk I thiab ReWalk P. Thawj yog siv los ntawm cov tsev kho mob rau kev tshawb fawb lossis kev kho mob raws li kev saib xyuas ntawm kws kho mob. ReWalk P yog npaj rau kev siv tus kheej los ntawm cov neeg mob hauv tsev lossis hauv cov chaw pej xeem. Thaum Lub Ib Hlis 2013, qhov hloov tshiab ntawm ReWalk Rehabilitation 2.0 tau tso tawm. Qhov no txhim kho qhov chaw zaum rau cov neeg siab dua thiab txhim kho cov tswj software. ReWalk xav kom tus neeg siv siv lub cuab yeej. Cov kab mob plawv thiab pob txha fragility yog hais raws li contraindications. Cov kev txwv kuj yog qhov siab, tsis pub dhau 1,6-1,9 m, thiab lub cev hnyav txog 100 kg. Qhov no yog qhov exoskeleton nkaus xwb uas koj tuaj yeem tsav tsheb.
10. eLEGS los ntawm Ex Bionics
2012 - Ekso Bionics, yav tas los hu ua Berkeley Bionics, qhia txog nws qhov kev kho mob exoskeleton. Qhov project pib ob xyoos dhau los raws li lub npe eLEGS (10), thiab tau npaj rau kev kho mob ntawm cov neeg uas muaj kev sib txawv ntawm cov leeg tuag tes tuag taw. Zoo li ReWalk, tus qauv tsim yuav tsum tau siv cov cuab yeej cuab tam. Lub roj teeb muab lub zog rau tsawg kawg yog rau teev ntawm kev siv. Cov khoom siv Exo raug nqi txog 100 txhiab. nyiaj daus las. Hauv tebchaws Poland, qhov project Ekso GT exoskeleton paub - cov cuab yeej kho mob tsim los ua haujlwm nrog cov neeg mob neurological. Nws tsim tso cai rau taug kev, suav nrog cov neeg tom qab mob stroke, kev raug mob qaum qaum, cov neeg mob uas muaj ntau yam sclerosis lossis nrog Guillain-Barre syndrome. Cov khoom siv tuaj yeem ua haujlwm hauv ntau hom kev sib txawv, nyob ntawm seb tus neeg mob ua haujlwm li cas.
2013 - Mindwalker, ib txoj haujlwm tswj lub siab lub ntsws, tau txais nyiaj los ntawm European Union. Tus qauv tsim yog los ntawm kev sib koom tes ntawm cov kws tshawb fawb los ntawm Free University of Brussels thiab Santa Lucia Foundation hauv Ltalis. Cov kws tshawb fawb tau sim ntau txoj hauv kev los tswj cov cuab yeej - lawv ntseeg tias lub hlwb-neuro-lub computer interface (BNCI) ua haujlwm zoo tshaj plaws, uas tso cai rau koj tswj nws nrog koj cov kev xav. Cov teeb liab taug kev ntawm lub hlwb thiab lub computer, bypassing tus txha caj qaum. Mindwalker hloov EMG cov cim, uas yog qhov muaj peev xwm me me (hu ua myopotentials) uas tshwm sim ntawm tus neeg tawv nqaij thaum cov leeg ua haujlwm, rau hauv cov lus txib hauv hluav taws xob. Lub exoskeleton yog qhov hnyav heev, hnyav tsuas yog 30 kg tsis muaj roj teeb. Nws tuaj yeem txhawb nqa tus neeg laus hnyav txog li 100 kg.
2016 - ETH Zurich, Switzerland, tab tom tuav thawj Cybathlon kev sib tw kis las rau cov neeg xiam oob qhab siv cov neeg hlau pab. Ib qho ntawm cov kev qhuab qhia yog ib qho kev sib tw exoskeleton ntawm ib qho kev cuam tshuam rau cov neeg uas muaj kab mob paraplegia. Hauv kev ua qauv qhia txog kev txawj ntse thiab thev naus laus zis no, cov neeg siv exoskeleton yuav tsum tau ua cov haujlwm xws li zaum ntawm lub rooj zaum, taug kev ntawm qhov chaw siab tshaj, nce toj pob zeb (xws li thaum hla tus dej ntiav hauv roob), thiab nce ntaiv. Nws tau pom tias tsis muaj leej twg tuaj yeem ua tiav txhua qhov kev tawm dag zog, thiab cov pab pawg ceev tshaj plaws tau siv sijhawm ntau dua 50 feeb los ua kom tiav 8-meter teeb meem. Qhov kev tshwm sim tom ntej no yuav tshwm sim hauv 2020 raws li qhov taw qhia ntawm kev txhim kho ntawm exoskeleton thev naus laus zis.
2019 - Thaum lub caij ntuj sov ua qauv qhia ntawm Commando Training Center hauv Lympstone, UK, Richard Browning, tus tsim khoom thiab CEO ntawm Gravity Industries, tau nthuav tawm nws Daedalus Mark 1 exoskeleton dav hlau dav hlau, uas ua rau muaj kev txaus siab rau cov tub rog, thiab tsis yog cov neeg Askiv xwb. Rau lub dav hlau me me - ob qho ntawm lawv tau nruab rau sab nraub qaum thiab ob qho hauv daim ntawv ntawm cov khub ntxiv ntawm txhua caj npab - tso cai rau koj nce mus txog qhov siab txog 600 m. Txog tam sim no, cov roj tsuas yog txaus rau 10 feeb ntawm kev ya davhlau. ...
