L`homme bionique: la technologie exosquelette redéfinit les limites

Dans Bord de demain,

un film de science-fiction acclamés par la critique cet été, les soldats étrangers combattre avec exosquelette motorisé qui améliorent leur force, la vitesse et l`agilité. Sur l`écran d`argent, à côté des explosions et des ennemis d`un autre monde, les idées semble comme une invention Hollywood - mais il est plus proche de la réalité que vous ne le pensez.

la recherche exosquelette est en cours depuis plus d`un siècle, entraînant un certain nombre de prototypes viables. Étonnamment, cependant, ils se concentrent moins sur la force surhumaine et sur l`amélioration de l`endurance et la qualité de vie. Les chercheurs dans le domaine voir l`avenir comme un marathon au lieu d`un sprint.4 technologies qui pourraient changer le monde4 technologies qui pourraient changer le mondeEn ce moment est un moment excitant d`être en vie, comme la science et la technologie dévale l`humanité en avant à des taux incroyables. Qui aurait pensé il y a dix ans que nous aurions un accès tactile à tous ...Lire la suite

Exo-Histoire

exosquelettes humains sont apparus dans des histoires de science-fiction depuis les années 1950, mais le premier exosquelette réel a été inventé plus d`un demi-siècle plus tôt par l`inventeur russe Nicolas Yagn. En dépit de son pays de résidence, il a décidé de déposer un brevet en 1890. avec l`Office des brevets des États-Unis Il a décrit son invention comme:

[...] un certain nombre de ressorts adaptés pour supporter le poids de l`ensemble du corps et de stocker et d`accumuler de la puissance exercée de ce fait, en même temps que la puissance exercée par la dynamique de ce poids mort lorsqu`il est en mouvement. - Nicholas Yagn, inventeur

Son exosquelette également utilisé « accumulateurs fluide comprimé » à stocker de l`énergie. Selon Nicholas, son invention a donné aux utilisateurs une meilleure mobilité et réduit la déformation de courir et sauter sur le corps. Désolé, steam-punk partisans- c`était pas de machine à mort par engrenage.

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Le premier exosquelette motorisé, appelé Hardiman, a été développé par General Electric dans la fin des années 1960. Massive et bestiale, le costume ressemblait beaucoup à les massifs de bataille costumes imaginées par les auteurs de science-fiction. Il a été conçu pour amplifier considérablement la force d`un utilisateur, mais ses inventeurs jamais complètement clouées les contrôles et les exigences de puissance. Comme il est indiqué dans le rapport final du projet:

Le problème de l`interface homme-machine dans le prototype Hardiman I a été un sévère. Le gain de puissance élevée, la complexité du système multi-articulé et le couplage intime de l`homme et la machine ont imposé de nombreuses contraintes de conception et ont fait de lourdes exigences sur la technologie existante.

L`échec de Hardiman a démontré l`extrême difficulté de développer un exosquelette avec la technologie de cette époque. Une autre tentative n`a pas été jusqu`au début des années 1990, lorsque des chercheurs de Kawasaki ont commencé à travailler sur le costume Assist Power, un exosquelette conçu pour aider les professionnels de la santé se déplacent les patients immobiles.

Une explosion d`un nouveau développement a eu lieu après le début du siècle. société japonaise Cyberdyne a introduit le concept exosquelette HAL-3, Berkeley a développé un exosquelette du bas du corps appelé Bleex pour aider les soldats transportant de lourdes charges sur de longues distances, et Honda a mis en place une paire de exosquelettes du bas du corps conçu pour les personnes partiellement mobiles qui pourraient autrement besoin d`un canne ou une marchette.

La mise sous tension

Le projet Hardiman échoué est le genre de costume plupart des gens pensent quand on lui dit d`imaginer un exosquelette. Beaucoup d`entre nous rappellent des images de fiction, comme le célèbre exosquelette piloté par Sigourney Weaver (ou plutôt, le cascadeur caché derrière elle) dans Extraterrestres.

Un exosquelette massif peut certainement wow un public, mais son utilisation pratique est limitée. Les batteries manquent encore l`endurance nécessaire pour alimenter une machine bestiale pendant de longues périodes de temps, et un grand exosquelette ne fait pas beaucoup d`un chariot élévateur, grue ou un autre véhicule ne peut pas déjà atteindre. exosquelettes modernes se concentrent sur l`amélioration de l`homme de façon pratique qui peuvent être utiles tous les jours dans une variété de situations.

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L`une des dernières créations est le Universal Load Carrier humaine ou HULC, un exosquelette militaire conçu par Lockheed-Martin pour améliorer grandement les capacités physiques des soldats. L`idée de base, comme indiqué par le gestionnaire de programme Jim Ni et détaillé dans un communiqué de presse de la société, est d`augmenter l`endurance et la force tout en diminuant le risque de blessure.

Il [HULC] permet aux soldats de faire des choses qu`ils ne peuvent pas faire aujourd`hui, tout en aidant à les protéger contre les blessures musculo-squelettiques. - Jim Ni, directeur de programme HULC

Cela ne semble pas très différent des avantages Nicholas Yagn réclamé pour son exosquelette il y a plus d`un siècle, mais la technologie moderne signifie que les chercheurs peuvent mieux se rendre compte de l`idée. HULC peut aider brasures transporter des charges allant jusqu`à 200 livres différents sur un terrain tout en minimisant les risques de blessures qui pourraient ralentir un soldat sur le terrain. Oreillettes l`exosquelette, qui pèse plus de cinquante livres, et la vie peuvent prolonger jusqu`à 72 heures avec un équipement spécial.

Mais Lockheed-Martin est pas la seule entreprise dans ce domaine. Raytheon a passé les huit dernières années à développer le XOS, qui espère remplir le même rôle que le HULC. Contrairement à son concurrent, cependant, le XOS couvre une partie importante du corps inférieur et supérieur de l`utilisateur. Ses inventeurs citent une capacité de charge maximale similaire d`au moins 200 livres, mais l`amélioration de la force s`étend aux bras, qui peut contenir jusqu`à cinquante livres avec peu d`effort.

Pas seulement pour les soldats

Au Japon, quant à lui, Cyberdyne a poursuivi le développement de son exosquelette HAL-5. Contrairement à ses homologues américains, cet appareil est conçu pour un usage civil plutôt que militaire. La société étudie plusieurs modèles pour une utilisation par les travailleurs industriels, réponse en cas de catastrophe professionnels et personnels médicaux.

Un modèle d`un membre inférieur conçu pour aider les personnes ayant des problèmes de réhabiliter la mobilité liées à des blessures a été approuvé pour une utilisation en Europe et est utilisé dans les essais cliniques. Le premier essai, achevé en Avril de cette année, suggère l`exosquelette offre une « amélioration très significative » à la mobilité lorsqu`il est porté et aussi, avec le temps, améliore la capacité du même patient à se déplacer sans pour autant l`exosquelette. Seuls huit patients faisaient partie de l`étude, cependant, donc plus de travail doit être fait pour confirmer les avantages de HAL.

Une autre exosquelette civile recevant l`attention est le ReWalk, un exosquelette du bas du corps qui correspond à un rôle similaire à la couche d`abstraction. Le ReWalk utilise des moteurs de la jambe de faible puissance pour aider à la mobilité tout en offrant tous les jours la vie de la batterie. Contrairement à la HAL, le ReWalk doit être utilisé avec des cannes, mais il est aussi plus loin dans son développement et a été approuvé dans plusieurs pays. Le ReWalk peut être utilisé pour la réhabilitation ou peuvent être achetés pour un usage personnel comme une alternative à un fauteuil roulant ou un scooter motorisé.

Piles non incluses

FORTIS, qui vient a commencé à tester cette année, est le plus récent exosquelette de Lockheed-Martin. Bien que la première série de tests est menée par la Marine, ce exosquelette, à la différence HULC, est destiné uniquement à un usage civil. Il renforce le corps de l`utilisateur, ce qui réduit la déformation de la manipulation des outils lourds mécanique marine utilisent souvent pour réparer les navires.

En portant l`exosquelette FORTIS, les opérateurs peuvent supporter le poids de ces outils lourds pendant de longues périodes de temps avec la fatigue réduite. - Adam Miller, directeur des nouvelles initiatives, Lockheed-Martin

Bien qu`il ne dispose pas des batteries, FORTIS a des capacités impressionnantes. Il peut aider les utilisateurs peuvent contenir jusqu`à 36 livres « sans effort ». Cela peut ne pas sembler beaucoup au début, mais rappelez-vous que la mécanique utilisent ces outils pour les heures chaque jour. Tout poids important peut devenir fatiguant après quelques minutes. L`exosquelette permet également de transférer ces charges au sol, réduisant la fatigue sur le dos et les jambes de l`utilisateur.

Ce type de exosquelette, devrait-il prouver avec succès, pourrait être un atout majeur pour la construction et les travailleurs industriels qui doivent soulever des charges modestes à plusieurs reprises tout au long de la journée. Accidents du travail liés sont encore monnaie courante dans ces domaines et, au fil du temps, peut réduire considérablement la qualité de vie des anciens combattants de ces domaines.

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manque de puissance « FORTIS réduit également la complexité et les coûts, ce qui rend l`idée plus acceptable pour le déploiement à grande échelle. Cela dit, bien que, FORTIS est encore très tôt dans son premier, il a été DÉVELOPPEMENT a annoncé le mois dernier. La plupart des autres projets exosquelette ont été en développement depuis des années, et dans certains cas, des décennies, de sorte que ce projet a encore du chemin à parcourir.

Toujours humaine, mais mieux

L`objectif de l`exosquelette moderne est passée d`améliorer la résistance et de la vitesse à l`amélioration de l`endurance. Dans ce sens, l`objectif est de ne pas nous rendre beaucoup plus rapide ou plus fort qu`auparavant, mais plutôt pour nous rendre plus durable et d`améliorer notre qualité de vie. Bien que ce n`est pas glamour, cette approche fait sens- nous avons conquis levage de charges lourdes avec le chariot élévateur.

Blessures et d`épuisement, cependant, sont des ennemis que nous avons encore à la défaite. Un fatigué, soldat blessé est susceptible de ralentir toute son unité et est moins capable de répondre aux menaces, et une estimation 2013 trouvée sur le tas de blessures coûtent jusqu`à 250 milliards $ par année aux États-Unis seulement. Réduire la fatigue et l`endurance de plus en plus tout le monde peut bénéficier de l`infanterie dans la bataille pour les travailleurs de la santé des patients se déplaçant entre les lits, donc nous allons probablement voir exosquelettes continuer cette nouvelle approche dans la décennie à venir. Exosquelettes ne nous donnera la force surhumaine ou vitesse fulgurante - du moins pas dans un avenir proche. Mais ils nous aider à vivre plus longtemps, une vie meilleure.Comment la technologie peut être Influencer l`évolution humaineComment la technologie peut être Influencer l`évolution humaineIl n`y a pas un seul aspect de l`expérience humaine qui n`a pas été touché par la technologie, y compris notre corps même.Lire la suite