الهيكل الخارجي هو إطار خارجي يسمح للشخص بأداء حركات رائعة حقًا: رفع الأثقال ، والطيران ، والجري بسرعة كبيرة ، والقيام بقفزات عملاقة ، وما إلى ذلك. وإذا كنت تعتقد أن الشخصيات الرئيسية فقط في "الرجل الحديدي" أو "الأفاتار" تمتلك مثل هذه الأجهزة ، فأنت مخطئ بشدة. لقد كانت متاحة للبشرية منذ الستينيات. القرن الماضي؛ علاوة على ذلك ، يمكنك تعلم كيفية تجميع الهيكل الخارجي بيديك! ومع ذلك ، أول الأشياء أولاً.
الهيكل الخارجي: مقدمة
اليوم يمكنك بسهولة شراء هيكل خارجي لنفسك - يتم إنتاج منتجات مماثلة بواسطة Ekso Bionics و Hybrid Assistive Limb (اليابان) ، Indego (الولايات المتحدة الأمريكية) ، ReWalk (إسرائيل). لكن فقط إذا كان لديك 75-120 ألف يورو إضافية. في روسيا ، تم إنتاج الهياكل الخارجية الطبية فقط حتى الآن. تم تصميمها وتصنيعها من قبل Exoathlet.
أول هيكل خارجي صنعه علماء من شركتي جنرال إلكتريك والجيش الأمريكي في ستينيات القرن الماضي. كان يطلق عليه هارديمان ويمكنه رفع حمولة 110 كجم في الهواء بحرية. واجه الشخص الذي وضع هذا الجهاز في العملية عبئًا ، مثلعند رفع 4.5 كجم! الآن فقط كان هاردمان نفسه يزن 680 كجم. لهذا السبب لم يكن هناك طلب كبير عليه.
جميع الهياكل الخارجية مقسمة إلى ثلاثة أنواع:
- آلي بالكامل ؛
- لليدين ؛
- للساقين.
بدلات الروبوت الحديثة تزن من 5 إلى 30 كجم وأكثر. كلاهما نشط وغير فعال (يعملان فقط بناءً على أمر المشغل). وفقًا للغرض منها ، تنقسم الهياكل الخارجية إلى عسكرية وطبية وصناعية وفضائية. النظر في أروع منهم.
الهياكل الخارجية الأكثر إثارة للإعجاب في عصرنا
تجميع مثل هذه الهياكل الخارجية بيديك في المنزل في المستقبل القريب ، بالطبع ، لن ينجح ، لكن الأمر يستحق التعرف عليهم:
- DM (آلة الأحلام). إنه هيكل خارجي هيدروليكي أوتوماتيكي بالكامل يتم التحكم فيه بواسطة صوت مشغله. يزن الجهاز 21 كجم وهو قادر على تحمل وزن شخص يصل الى سنت. حتى الآن ، يتم استخدامه لإعادة تأهيل المرضى الذين لا يستطيعون المشي بسبب أمراض الجهاز العصبي المركزي أو أمراض الجهاز العصبي العضلي الأخرى. التكلفة التقريبية - 7 مليون روبل.
- Ekso GT. مهمة هذا الهيكل الخارجي هي نفسها المهمة السابقة - فهي تساعد الأشخاص الذين يعانون من أمراض الوظائف الحركية للساقين. الخصائص مشابهة للسابقة ، السعر 7.5 مليون روبل.
- ReWalk. وهي مصممة لإعطاء الحركة للأشخاص المصابين بشلل الأطراف السفلية مرة أخرى. يزن الجهاز 25 كيلو جرام وقادر على العمل دون إعادة الشحن لمدة 3 ساعات. الهيكل الخارجي متاح في أوروبا والولايات المتحدة بما يعادل 3.5 مليونروبل
- ريكس. اليوم ، يمكن شراء هذا الجهاز في روسيا مقابل 9 ملايين روبل. يمنح الهيكل الخارجي الأشخاص الذين يعانون من شلل الساق ليس فقط المشي المستقل ، ولكن أيضًا القدرة على الوقوف / الجلوس ، والاستدارة ، والسير على سطح القمر ، والنزول على السلالم ، وما إلى ذلك. يتم التحكم في REX بواسطة عصا التحكم ويمكن أن تعمل طوال اليوم دون إعادة الشحن.
- HAL (الأطراف المساعدة الهجينة). هناك نسختان - للذراع والذراعين / الساقين / الجذع. يسمح هذا الاختراع للمشغل برفع وزن أثقل 5 مرات من الحد المسموح به للشخص. كما أنه يستخدم لإعادة تأهيل المصابين بالشلل. يزن هذا الهيكل الخارجي 12 كجم فقط ، وشحنته تكفي لمدة 1.0-1.5 ساعة.
كيف تصنع هيكلًا خارجيًا بيديك: جيمس هاكسميث هوبسون
الشخص الأول والوحيد حتى الآن الذي تمكن من بناء هيكل خارجي في ظروف غير معملية هو المهندس الكندي جيمس هوبسون. قام المخترع بتجميع جهاز يسمح له برفع كتل من الطوب يبلغ وزنها 78 كيلوجرامًا في الهواء بحرية. هيكله الخارجي يعمل على اسطوانات تعمل بالهواء المضغوط تزودها بالطاقة عن طريق الضاغط ويتم التحكم في الجهاز بجهاز تحكم عن بعد.
الكندي لا يبقي اختراعه سرا. يمكنك معرفة كيفية تجميع الهيكل الخارجي بيديك باتباع مثاله على موقع المهندس وعلى قناته على YouTube. ومع ذلك ، يرجى ملاحظة أن الوزن الذي يرفعه مثل هذا الهيكل الخارجي يعتمد فقط على العمود الفقري للمشغل.
هيكل خارجي DIY:نموذج الرسم البياني
لا توجد تعليمات مفصلة تسمح لك بسهولة تجميع الهيكل الخارجي في المنزل. ومع ذلك ، فمن الواضح أنها ستحتاج:
- إطار يتميز بالقوة والتنقل ؛
- مكابس هيدروليكية ؛
- غرف الضغط ؛
- مضخات تفريغ ؛
- امدادات الطاقة ؛
- أنابيب متينة تتحمل الضغط العالي ؛
- التحكم في الكمبيوتر
- مجسات ؛
- برنامج يسمح لك بإرسال المعلومات وتحويلها من أجهزة الاستشعار للتشغيل المطلوب للصمامات.
كيف سيعمل هذا التكوين تقريبًا:
- يجب أن تزيد إحدى المضخات الضغط في النظام ، بينما يجب أن تخفضه الأخرى.
- تشغيل الصمامات يعتمد على الضغط في غرف الضغط و زيادته / إنقاصه سوف يتحكم في النظام.
- وضع المستشعرات (مقابل حركة الأطراف): ستة - أذرع ، أربعة - ظهر ، ثلاثة - أرجل ، قدمان (أكثر من 30 في المجموع).
- يجب أن يمنع البرنامج الضغط على أجهزة الاستشعار.
- يجب تقسيم إشارات الاستشعار إلى شرطية (المعلومات الواردة منها مفيدة إذا كان المستشعر غير المشروط لا "يتحدث" عن الضغط الذي يتعرض له) وغير مشروط. يمكن تحديد شرطية / عدم شرطية هذه العناصر ، على سبيل المثال ، عن طريق مقياس التسارع.
- أيدي الهيكل الخارجي - ثلاثة أصابع ، مفصولة عن معصم المشغل - لمنع الإصابة وإعطاء قوة إضافية.
- يتم تحديد مصدر الطاقة بعد التجميع والاختبار التجريبي للهيكل الخارجي.
بدلات الروبوت ، حتى الآنفقط في مجال إعادة التأهيل ، بدأنا بالفعل في دخول حياتنا. هناك مخترعون قادرون على بناء مثل هذا الجهاز خارج المختبر. من المحتمل جدًا أن يتمكن أي طالب في المستقبل القريب من تجميع الهيكل الخارجي لـ Stalker بيديه. من الممكن بالفعل التنبؤ بأن مثل هذه الأنظمة هي المستقبل.
