На 3D принтере сделали активный экзоскелет

Студент факультета систем управления и робототехники Университета ИТМО Алексей Ледюков вместе с командой единомышленников разрабатывает активные и пассивные экзоскелеты с использованием технологий 3D-печати. Костюмы оснащаются пневматическими приводами и в перспективе смогут поднимать грузы массой до восьмидесяти килограмм.

Сейчас в команде Алексея 6 человек, уже имеющих опыт работы с экзоскелетами и схожим оборудованием. Активные экзоскелеты, то есть оснащенные собственными приводами, уже находят применение в промышленности и, как утверждает автор, интерес к его разработкам проявляют страйкболисты, готовые использовать пассивные варианты в роли «танков» с щитами, но сам он ориентируется в первую очередь на активные системы для спасателей.

«Этот костюм довольно подвижный, для заводских нужд такие характеристики не нужны. На производстве достаточно просто уметь поднимать грузы и быть достаточно мобильными, а вот для сотрудников МЧС костюм будет хорошим подспорьем. Например, та же тяжелая техника не может проехать в разрушенное здание, пока спасатели не разберут завалы. Кроме того, костюм сам по себе будет служить защитой от падающих обломков или, допустим, высокой температуры, если сделать его огнеупорным. В МЧС знают о нашей разработке — они предлагали протестировать экзоскелет на испытательном полигоне», — рассказывает Алексей.

Упор делается на повышение подвижности и грузоподъемности, а также снижение стоимости. Как поясняет Алексей, существующие аналоги не обладают достаточным количеством степеней свободы, а его команда старается создавать костюмы, не сковывающие движения. Кроме того, в его экзоскелетах вместо электроприводов, требующих постоянной подпитки, используется пневматика, снижающая стоимость и упрощающая работу с экипировкой. Ресивер высокого давления сможет обеспечивать автономность от получаса до нескольких часов, в зависимости от нагрузок. Текущая версия костюма стоит около полутора миллионов рублей, тогда как электрические аналоги обходятся значительно дороже — стоимость может доходить до десяти миллионов рублей.

«Когда человек поднимает руку или ногу, то срабатывают резистивные датчики давления, расположенные в определенных местах. Именно по ним вычисляется скорость и направление движения привода. Костюм не оказывает никакого сопротивления, он двигает приводы в ту же сторону, откуда идет сигнал от датчиков. Сигнал обрабатывается и открывает-закрывает клапаны, идущие к приводам экзокостюма. Затем, когда человек берет груз, изменяется вектор движения. Соответственно, костюм это «понимает» и старается компенсировать прикладываемое усилие. Когда в руке груз, то человек будет ощущать его, но при этом мышцы не будут напрягаться», — рассказывает Алексей.

В настоящее время Алексей и его команда работают над очередной версией активного экзоскелета. Массу и габариты удалось снизить с почти ста килограмм до сорока пяти без потери прочности за счет использования композитных материалов вместо стального каркаса. Углепластиковые детали изготавливаются по напечатанным на 3D-принтере формам, но в дальнейшем планируется добавить в процесс литье.

«Новая версия будет более эргономичной и технологичной. Раньше все формы печатались на 3D-принтере, затем сверху вручную наматывался углепластик, и все это обрабатывалось бормашиной. Новую модель мы планируем сделать с помощью литья: создадим силиконовую форму, а в нее зальем двухкомпонентный пластик, армированный углеволокном», — поясняет Алексей.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *