Экзоскелет: история, применение, эволюция

История создания экзоскелетов

Разработка экзоскелетов началась в нескольких странах в середине прошлого века. Изначально исследователи ориентировались на создание активных экзоскелетов, оснащенных моторами и аккумуляторами. Одним из первых роботизированных экзоскелетов стала разработка компании General Electric (США) — Hardiman. 

Фото: ge.com 

Созданный в середине 1960-х годов экзоскелет охватывал всё тело. Он был предназначен для увеличения силы пользователя: позволял человеку поднимать и переносить тяжелые предметы. 

 

Экзоскелеты для помощи при ходьбе были разработаны в конце 1960-х годов в Институте Михайло Пупина в Сербии и в начале 1970-х годов в Университете Висконсин-Мэдисон в США. С тех пор, до появления первых коммерческих моделей экзоскелетов, прошло несколько десятилетий. Только в начале XXI века был налажен серийный выпуск таких устройств. Одним из ранних примеров стал экзоскелет для восстановления двигательной функции Lokomat, выпущенный в 2001 году. 

Фото: hocoma.com 

Он используется в больницах и реабилитационных центрах по всему миру. В 2013 году компания-разработчик Lokomat (Hocoma AG) объявила о поставке пятисотого устройства. 

Фото: hocoma.com 

За последние годы в разных странах появились серийные версии экзоскелетов для инвалидов, для военных и для рабочих.

Что такое экзоскелет

Что такое экзоскелет и как он работает?

Да, экзоскелет – это своеобразный «костюм» или устройство, которое способно увеличивать физические возможности человека, за счет особого строения каркаса. Приставка «экзо» в переводе с латыни означает внешний, то есть внешний скелет.

Внешний скелет принимает на себя основную нагрузку, которая воздействует на человека, тем самым поддерживая его и обеспечивая дополнительную силу, устойчивость, баланс.

Устройство разработано таким образом, что способно полностью повторять биомеханику человека и пропорционально увеличивать его физические показатели.

По официальным данным подобные действующие разработки сейчас имеются в Японии, США, Израиле и в России. Подробнее об одной из отечественных моделей рассказывается в статье «Экзоскелет «Ратник-3» – будущее пехоты армии РФ».

История создания экзоскелетов

как создали экзоскелет?

В середине 20 века велась разработка экзоскелетов сразу в нескольких странах одновременно. Одними из первых, кто добился в этом успеха стала компания General Electric из Америке, а устройство получило название Hardiman. Конструкция была чрезвычайно объемной, громоздкой и охватывало все тело. Основное назначение Хардимана – помогать пользователю поднимать и переносить большие тяжести.

Принимая во внимание то, как устроен экзоскелет от Дженерал Электрик примерно в тоже время (60-70-е года 20 века) были разработаны экзоскелеты медицинского назначения: в институте Михайло Пупина в Сербии и в Университете Висконсин-Мэдисон в США. Однако в серийное производство технология была запущена только в начале двухтысячных и одной из первых моделей, помогающей восстанавливать двигательные функции человека был Lokomat.

Как выглядит экзоскелет?

Говоря о экзоскелетах, представляется некая «поддерживающая» конструкция, зачастую размещенная вдоль позвоночника и конечностей. Это рамный тип экзоскелета. К слову такие модели могут быть как энергонезависимы (пассивные без силовых приводов), так и нуждающиеся в подзарядке или топливе (активные).

Кроме того существует капсульные варианты, которые максимально похожи на костюм «Железного Человека». Внутри устройства имеются датчики давления, при помощи которых и происходит управление. Устройство полностью закрывает тело оператора, однако широкого распространения данный вариант не получил.

К слову сказать, экзоскелеты, не такая уж новинка. Еще в 1890 году русский инженер Николай Ягн зарегистрировал несколько патентов в этом направлении. По его задумке, внешний скелет, должен был облегчить ходьбу и бег военнослужащих. Николай Фердинандович смог рассмотреть потенциал своего костюма в военном деле. Особый вклад в дальнейшее развитие внесли писатели-фантасты. Современные модели, безусловно, в своем развитии ушли вперед, но сфера применения практически не изменилась: военное и медицинское направление.

Какие бывают?

виды экзоскелетов

Чтобы обеспечить удовлетворение потребностей в различных областях инженерами были созданы несколько типов экзоскелетов. В первую очередь они могут быть активными и пассивными по принципу работы. Не сложно догадаться, что активный экзоскелет имеет в своем строении предусмотренный элемент питания, за счет которого и происходит движение приводов. Сразу можно представить в качестве аналога костюм «Железного человека» из фантастической киновселенной Marvel. Устройства с электрическими приводами способны многократно увеличивать прилагаемую человеком силу.

Управление активным экзоскелетом может осуществляться за счет нескольких типов контроллеров:

  • силового взаимодействия;
  • крутящего момента/силы;
  • положения.

Подача команд на сами контроллеры осуществляются за счет воздействия определенного набора движений. При любом изменении в показателях веса, нагрузки, положения, система реагирует соответствующими действиями.

В отличие от активных пассивные экзоскелеты не требуют источника дополнительного питания, а весь их принцип действия базируется на основных законах механики. За счет использования в конструкции рычагов и противовесов костюм распределяет нагрузку равномерно и снижает ее в среднем на 30%. На данный момент существуют персональные вспомогательные подъемные устройства и устройства возврата, которые не предусматривают возможность сгибания. Оба имеют раму, которая выполняет основную функцию поддержания и распределения нагрузки. Более подробно об особенностях тех и других моделей описано в статье «Чем отличается активный экзоскелет от пассивного?».

Также экзоскелеты делятся в зависимости от метода ношения:

  • для рук;
  • для ног;
  • для коленных суставов;
  • для спины.

Механизмы используются как самостоятельные вспомогательные устройства так и в качестве элементов целого костюма. В качестве примера можно привести комбинацию элементов для рук и спины, которые часто применяются операторами для ведения более чистой и качественной съемки.

Недостатки устройств

Хотя современные модели гораздо легче и дешевле своих прототипов, инженерам пока удалось решить не все проблемы.

  • Материал. В распоряжении ученых не так много материалов, которые подходят для основы конструкции. Сталь и алюминий доступны, но для длительного использования не подходят. Алюминий накапливает усталость, а сталь имеет большой вес, что приводит к снижению эффективности «костюма». Углепластик – эффективен, но дорог.
  • Питание. В качестве питания для экзоскелета могут использоваться электрическая сеть (не самый мобильный вариант) или бензиновый двигатель-ранец (неудобно, а в военном деле еще и небезопасно). Сегодня активно развиваются модели со сменными батареями.
  • Управление. Непреднамеренные или нежелательные движения владельца, часто влекут за собой разрушительные последствия.

Где применяются?

где используют экзоскелет

Эта уникальная и полезная разработка может применяться во многих сферах человеческой жизни, делая ее более комфортной, легкой и удобной. Области наиболее активного применения технологии следующие:

  1. Медицина. Поддерживающие каркасы необходимы тем пациентам, которые частично или полностью утратили возможность полноценно двигаться. Они также позволяют более успешно проводить реабилитационные мероприятия после тяжелых травм и заболеваний.
  2. Оборона. Она из наиболее насыщенных областей применения, в которой сосредоточено большое количество разнообразных моделей. Не стоит только сразу себе представлять неких универсальных солдат, способных выследить и истребить врага в любых условиях. Экзоскелеты применяются не только для проведения боевых действий но и в качестве вспомогательного оборудования во время спасательных и разведывательных миссий.
  3. Промышленность. В данной отрасли экзоскелеты применяются для осуществления работ, связанных с применением большой физической силы. То есть для погрузки/разгрузки различных тяжелых строительных материалов, на предприятиях тяжелой промышленности для управления некоторыми видами производства.
Читайте также:  Пасхалки Google — интересные и полезные возможности поисковика, о которых вы не знали

Как можно заметить применение экзоскелета оправдано во многих областях, поэтому ученые с большим азартом продолжают работу над технологией постоянно совершенствуя ее. Используя принцип того как работает экзоскелет инженеры наверняка смогут создать еще массу полезных устройств, делая жизнь человека более совершенной и безопасной.

Экзоскелеты для производства

Экзоскелеты на производстве обеспечивают свободу движений и снижают нагрузку на разные типы мышц, что позволяет работникам выполнять разные задачи — перемещать и фиксировать крупные детали, работать с мобильным и стационарными инструментами.

Любые поддерживающие и силовые экзоскелеты могут быть использованы на разных участках производственных предприятий, для различных операций. 

Экзоскелеты для строительства

Зачастую рабочие на строительных площадках вынуждены часами работать с тяжелым инструментом в неудобном положении. Например, держать над головой болгарку или перфоратор. Чтобы снизить риск получения травмы и облегчить выполнения задачи, экзоскелеты для рук и спины являются незаменимым решением. 

Экзоскелеты для бега и ходьбы

Экзоскелет для бега (ходьбы) — это вспомогательное устройство, которое изменяет динамику конечностей и суставов пользователя для уменьшения усталости во время естественной ходьбы и бега. Следует отметить, что экзоскелет для бега — это именно вспомогательное устройство, что отличает его от медицинских экзоскелетов, которые помогают восстановлению двигательных функций и координации после травм и заболеваний. Может применяться почтальонами, курьерами, военными.

Медицинские экзоскелеты

Можно выделить одну общую категорию — медицинские экзоскелеты, внутри которой существует разделение на подкатегории. Это, как и в случае с моделями для производства, пассивные и активные устройства, а также на портативные (вспомогательные) и стационарные (лечебные тренажеры).

Портативные экзоскелеты выполняют роль протезирующую (искусственного восстановления утраченных функций, выполнения их вспомогательным устройством), а стационарные — реабилитирующую (восстановления естественных возможностей самого организма). 

Фото: hocoma.com 

Экзоскелеты для людей с травматическим или врожденным параличом нижних конечностей оснащены моторами с аккумуляторами, благодаря им пациенты с нижней параплегией могут самостоятельно вставать, ходить и подниматься по ступенькам, то есть выполнять физические действия, которые для них невозможны без посторонней помощи. 

Фото: robogeek.ru

Принцип действия активных экзоскелетов для инвалидов общий у всех производителей. Бедренные и коленные суставы сгибаются и разгибаются двумя электродвигателями на каждую ногу. Устройство выдерживает вес пользователя, которому, возможно, всё равно потребуются костыли для сохранения равновесия. На пульте управления расположены кнопки для активации шагов и установки темпа: быстрая ходьба, медленная ходьба, подъем по ступенькам, остановка и т.д.

Экзоскелеты для поднятия тяжестей

Источник: germanbionic.com

Хотя принцип работы экзоскелетов универсален, существуют различия в конструкции и способе ношения экзоскелета, в зависимости от сферы деятельности.

Трендом последних лет стала разработка экзоскелетов для поднятия тяжестей. Это обширная категория устройств, которая призвана облегчить условия труда для людей, которые постоянно поднимают, перемещают и держат тяжелые предметы. В зависимости от типа (активный, пассивный) и от способа ношения, такие экзоскелеты могут снижать уровень усталости при монотонной работе или позволять одному рабочему поднимать грузы весом до 90 кг.

Экзоскелеты для поднятия тяжестей применяются в следующих областях, включая уже перечисленные в статье:

Применение экзоскелетов в военной сфере

Экзоскелеты применяются при проведении многих военных операций, в большей мере тех, которые требуют повышенной выносливости бойцов.

Основные области применения экзоскелетов:

  • Спецоперации – экипировка для отрядов быстрого реагирования
  • Ликвидация последствий чрезвычайных ситуаций, разминирование
  • Транспортировка грузов


 Военная экипировка


Широкое распространение в военной сфере имеют пассивные экзоскелеты. Активные устройства требуют больше времени на разработку и тестирование, поэтому пока они не внедрены в большом количестве.

Боевой экзоскелет: назначение и разновидности

Боевой экзоскелет – это одна из составляющих боевой экипировки военнослужащего. Экзоскелет представляет собой «костюм», который расширяет возможности пользователя, упрощает его работу и снижает нагрузку на его опорно-двигательную систему.

Военные экзоскелеты делятся на два основных вида: пассивные и активные устройства.

Пассивные экзоскелеты – это приспособления, помогающие солдатам поднимать и переносить тяжелые грузы, снижающие нагрузку на суставы и двигательный аппарат, тем самым повышающие выносливость пользователей и снижающие их усталость.

Главными преимуществами пассивных боевых экзоскелетов является их небольшой вес, работа без источников питания, датчиков, сервоприводов и системы управления.


Активные экзоскелеты – это системы, расширяющие возможности человеческого организма. Они позволяют пользователю передвигаться со скоростью до 20 км/ч, переносить грузы весом до 100 килограмм, осуществлять прицельный огонь одной рукой.


Такие устройства нуждаются в источниках питания и автономно работают не более суток.


Военный экзоскелет: основные элементы

От особенностей конструкции экзоскелета зависит то, какими способностями будет наделен пользователь.

Модули экзоскелета могут быть съемными и подбираться в зависимости от конкретных целей использования.

На поверхности костюма устанавливаются датчики, следящие за состоянием бойца и собирающие информацию из окружающей среды для упрощения ориентирования на местности. Также могут быть встроены охлаждающие модули или подогрев, которые регулируются в зависимости от погодных условий.

Важным элементом является броня, предотвращающая причинение вреда пользователю.

Повышение скорости передвижения достигается специальными устройствами, располагающимися на ногах. Они также снижают нагрузку на суставы во время прыжков и преодоления препятствий.


Экзоскелеты


Основными рабочими элементами являются различные приводные механизмы и военная электроника, которые и обеспечивают функционирование экзоскелета. Управление наиболее совершенных устройств осуществляется посредством импульсов головного мозга.


Последовательное развитие

Работы по теме экзоскелетов для БЭВ в нашей стране начались достаточно давно и уже дали некоторые примечательные результаты. Реальные образцы испытываются на полигонах и в условиях локального конфликта. Ожидается появление новых систем иной архитектуры и с более широкими возможностями.
В настоящее время завершается процесс испытаний экзоскелета пассивного типа ЭО-1. Это изделие представляет собой набор механизмов, способных принимать на себя нагрузку и перераспределять ее на опорные платформы, что позволяет бойцу переносить более тяжелый груз. Пассивный экзоскелет не имеет силовой установки и отличается простотой эксплуатации.
Экзоскелеты для боевой экипировки. Опыт России и США
Концепт перспективной БЭВ с экзоскелетом, 2018 г. Фото Минобороны РФ
Первый опытный ЭО-1 появился в 2015 г., после чего началась практическая отработка конструкции. В 2017 г. такие изделия использовались в Сирии для облегчения работы операторов робототехнического комплекса «Уран-6». Носимая аппаратура управления из состава этого РТК весит ок. 20 кг, и вся эта нагрузка ложилась не на плечи человека, а на детали экзоскелета.
Параллельно шли работы по созданию перспективного активного экзоскелета с встроенными приводами. В середине 2018 г. такую конструкцию довели до испытаний, а также показали на военно-технической выставке. Демонстрировалась возможность переноски более тяжелых грузов, а также применения оружия с уменьшением нагрузки на бойца.
При этом отмечалась необходимость дальнейшего совершенствования систем. Прежде всего, перспективный экзоскелет нуждается в более эффективном источнике питания и более производительных приводах. Все это позволит повысить мобильность и технические характеристики системы.

Читайте также:  Подготовка бытовой техники к вашему отпуску

Планы на будущее

Ранее сообщалось, что экзоскелет должен будет войти в состав перспективной БЭВ «Ратник-3». Старт серийного производства и внедрение такой экипировки запланированы на 2025 г. Ожидается, что к этому времени будет создан полноценный активный экзоскелет с запасом характеристик для дальнейшего совершенствования БЭВ.

Новая экипировка должна включать особое обмундирование, средства защиты и перспективное оружие. Фото «Ростех»
В 2018 г. демонстрировался вариант перспективной БЭВ на основе экзоскелета с высокими характеристиками. Запас грузоподъемности такого изделия позволяет включить в экипировку различные средства индивидуальной защиты, приборы связи и управления и т.д. Проработаны вопросы модульной архитектуры: экзоскелет может производиться в разных конфигурациях под те или иные потребности.
На 2020 г. запланирован старт работ по БЭВ следующего поколения «Сотник». Вполне вероятно, что по результатам начальных научно-исследовательских работ будет решено строить эту экипировку на основе перспективного экзоскелета. Точный облик «Сотника» и его преимущества перед «Ратниками» нескольких версий станут известны позже.

Программы США

Пентагон и оборонная промышленность занялись тематикой экзоскелетов гораздо раньше, что позволило обеспечить серьезный отрыв от конкурентов. Последовательно был создан целый ряд подобных систем с разными возможностями и характеристиками, необходимыми для тех или иных задач. Часть таких образцов не вышла за пределы лабораторий, а другим удалось дойти до испытаний в войсках. Однако экзоскелеты пока не принимались на вооружение.

Поясная часть экипировки, видны элементы экзоскелета. Фото «Ростех»
В разное время предлагались пассивные и активные экзоскелеты, причем последние больше интересовали армию. Проходили испытания изделия разных архитектур – «полные» комплекты и системы только для нижних конечностей. Достаточно долго и сложно шла отработка средств энергоснабжения для активных экоскелетов.
Главным итогом многочисленных работ стал большой опыт в сфере экзоскелетов и ряд необходимых технологий для дальнейшего развития этого направления, но не готовые образцы на вооружении. Впрочем, уже несколько лет продолжается разработка полноценной комплексной БЭВ на базе экзоскелета.

Проект TALOS

Разработка новой БЭВ стартовала в начале десятых годов по заказу Командования спецопераций (SOCOM) и осуществляется в рамках проекта TALOS (Tactical Assault Light Operator Suit). К этой экипировке предъявляются высокие требования, в т.ч. связанные с разработкой новых технологий. Из-за этого к работам привлечено более 50 научных и проектных организаций.

Испытания американского экзоскелета XOS2. Фото Raytheon Technologies Corp.
Первые концепты проекта TALOS представили в 2013 г., и в течение ближайших лет обещали создать полноценные опытные образцы. В дальнейшем неоднократно сообщалось о создании тех или иных компонентов, но полный комплект экипировки все еще не готов к принятию на вооружение. Сроки завершения работ неоднократно сдвигались, отменялись ранее запланированные демонстрации. Будущее проекта в целом остается под вопросом и SOCOM не готово раскрывать свои планы.
Проект TALOS предусматривает создание активного экзоскелета с компактной и достаточно мощной энергоустановкой. За счет собственных приводов изделие должно облегчать передвижение и транспортировку грузов – как элементов экипировки, так и любой другой нагрузки. Экзоскелет предлагается дополнить баллистической защитой, сочетающей малый вес и высокую эффективность. Предлагались и прорабатывались самые разные варианты такой защиты, в т.ч. на основе принципиально новых компонентов.
«На борту» экзоскелета должны присутствовать средства связи, включенные в единые системы управления тактического звена. Возможна интеграция прицельных средств личного оружия. Также требуется обеспечить постоянный биомедицинский контроль за состоянием бойца и отслеживание внешних условий.

Ожидаемый облик БЭВ TALOS. Фото US Army
Таким образом, для создания БЭВ TALOS в ее желаемом виде необходимо выполнить целый ряд достаточно сложных НИОКР разного рода, что уже привело к смещению сроков. Вполне возможно, что проект будет завершен, но еще больше выйдет за установленные временные и финансовые рамки. Кроме того, существует риск пересмотра технического задания с целью упрощения и ускорения работ. Впрочем, в последние годы на уровне слухов фигурирует возможный отказ от TALOS. Вместо этой программы могут запустить новую, основанную на накопленном опыте.

«Ратник» против TALOS

Всего за несколько лет развитым странам удалось получить весьма примечательные результаты в области экзоскелетов военного назначения. Последовательно создано несколько образцов с разными возможностями и уже начата разработка перспективных систем для использования в полноценных БЭВ. В середине нынешнего десятилетия новейшие разработки России и США должны добраться до войск – и показать свои возможности.
Следует отметить, что в начале десятых годов российская промышленность отставала от заокеанских конкурентов. В дальнейшем ей удалось создать новые образцы экзоскелетов и сократить разрыв. Прямо сейчас в двух странах работают над системами следующего поколения с принципиально новыми возможностями.

Концепт системы TALOS крупным планом. Фото Army-technology.com
Любопытно, что российские инженеры и военные уже составляют планы на будущую модификацию «Ратника», а их американские коллеги рассматривают возможность отказа от программы TALOS или ее преобразования в иной проект. Если работы по американской БЭВ будут остановлены, российский проект окажется лидером в своей области.
К настоящему времени появились все основания ожидать, что в обозримом будущем экзоскелеты получат распространение в армиях ведущих стран и окажут определенное влияние на их боеспособность. Однако остаются открытыми вопросы сроков, сфер и широты такого распространения. Кроме того, неясно, какая страна первой примет на вооружение экзоскелет и боевую экипировку на его основе. В сложившейся ситуации у России появляется шанс закрепиться на лидерских позициях.

Читайте также:  Сети 5G в России - интернет и сотовая связь, стандарт и скорость

XOS 2

Экзоскелет XOS 2
XOS 2 уже поступил на вооружение США, но будет использоваться только после 2020 года

Уже упомянутый выше экзоскелет, используемый в армии США. Устройство внедряется с целью снижения физической нагрузки на военнослужащего. В частности, костюм создан для военных логистов, которым приходится перемещать тяжелые грузы, снаряды, оружие. Экзоскелет XOS 2 позволяет без усилий ломать деревянные доски и брусья, разбивать бетонные ограждения и кирпичные стены.

Недостаток инновационной униформы – зависимость от постоянного источника энергии автономного типа. Таким образом, устройство можно использовать только в роли стационарного помощника для логистических целей. Массово использовать Sarcos XOS 2 в армии США начнут в 2020 году.

Производство экзоскелетов

Производство экзоскелетов – это длительный наукоемкий процесс, результатом которого является создание современных устройств, удовлетворяющий требованиям военных.

Основными этапами являются составление задания, проектирование, протипирование, многоэтапное тестирование, внесение корректировок, создание изделия, серийный выпуск.


Экзоскелеты изготавливаются из прочных и в то же время легких материалов. Особое внимание уделяется узлам трения установок, так как именно они подвергаются преждевременному износу.

Для увеличения срока службы изделий на этапе проектирования разрабатывают методы снижения трения деталей. Обычные пластичные и жидкие смазочные материалы не подходят для обработки экзоскелетов, так как они требуют частого обновления, выдавливаются при высоких нагрузках, смываются и испаряются.

Современным решением проблемы износа оборудования является применение на этапе производства компонентов антифрикционных твердосмазочных покрытий, например, MODENGY 1066.

Покрытие MODENGY на регулировочных пластинах экзоскелетов

Оно эффективно снижает трение и износ сопряженных элементов, обеспечивает защиту от коррозии, не выделяет токсичных испарений, поэтому безопасно для пользователей.

Однократное нанесение материала на подготовленную поверхность детали с последующей полимеризацией обеспечивает защиту узлов на протяжении всего срока их службы без необходимости обновления.

Помимо повышения срока службы и надежности изделий конструкторы экзоскелетов уделяют внимание снижению их веса, повышению времени работы без подзарядки.


Сколько стоит экзоскелет

Главная задача, которую должен решить производитель – это снижение массы устройства. Именно большой вес экзоскелетов не позволил им стать популярными в прошлом веке и не дает развиваться в 21-м. Чтобы снизить массу костюма, изобретатели используют в конструкции редкие материалы, из-за которых и формируется огромная стоимость экзоскелета.

Реабилитационные и медицинские экзоскелеты можно приобрести за цену от 1 миллиона рублей. Самые доступные модели этой категории имеют такую цену:

  1. ExoLite P (Реабилитационный) – 3.5 млн рублей.
  2. ReWalk (Ортопедический) – 6.4 млн рублей.
  3. REX (Реабилитационный) – 9,48 млн рублей.
  4. ЭкзоАтлет (Реабилитационный) – 3.6 млн рублей.

Силовые устройства для грузчиков имеют меньшую цену, так как принцип работы экзоскелета для предприятий отличается от медицинских аналогов. В них реализованы простые технологические решения, при небольшом размере – они значительно помогают при нагрузках. Например, ассистента для погрузки «Muscle Suit» можно купить за 400 тысяч рублей.

Существует возможность приобретать экзоскелеты для цеха, склада или производства в рассрочку либо брать устройство в аренду. Костюм улучшает рабочий процесс, повышает эффективность сотрудников.

Как и подобает инновационным разработкам, первоначально экзоскелеты предназначались для использования военнослужащими, но постепенно перекочевали в медицину и на производство. В будущем следует ожидать развития вектора разработок и готовиться к внедрению экзо-устройств в общественную и бытовую жизнь.

Три причины использовать экзоскелет

­­­Есть множество причин, которые подтверждают целесообразность применения экзоскелетов на предприятиях. Мы рассмотрим три основные.

  1. Увеличение производительности труда сотрудников и эффективности всего производства в целом. Устройство позволяет человеку выполнять сложные технологические операции быстрее, при этом затрачивать меньше усилий. Приведем простой пример: обычно установкой на трубопровод задвижки весом 52 кг на высоте 1,2 – 1,3 метра занимаются три человека. Выполнение данной операции занимает у них 3 мин 24 с. Один работник в экзоскелете способен сделать ту же работу за 3 мин 48 сек (почти то же время). Следовательно, остальные два человека в этот момент могут выполнять другую работу. Это наглядно показывает, что использование экзоскелетов помогает высвобождать человеческие ресурсы, повышать эффективность и производительность работников.
  2. Снижение количества травм на производстве. Неожиданная судорога, усталость – все это может привести к тому, что работник уронит тяжелый предмет и получит травму. Экзоскелет помогает избежать подобных ситуаций.
  3. Снижение риска возникновения профессиональных заболеваний. Из-за постоянных физических нагрузок на производстве (в том числе переноса тяжелых предметов, постоянной работы с поднятыми руками и т.п.) у работника могут развиться серьезные заболевания опорно-двигательного аппарата (межпозвоночная грыжа, ревматоидный артрит и т.п.). Благодаря экзоскелету уровень нагрузки на тело человека при выполнении указанных манипуляций значительно снижается, что позволяет свести к минимуму вероятность возникновения  профессиональных заболеваний.

  Немного статистики

«Несмотря на стремительную автоматизацию производства, ручной труд в промышленности все еще играет огромную роль. Согласно данным Росстата, сейчас в России на тяжелых физических операциях задействовано около 5 миллионов человек. На конец 2018 года при добыче полезных ископаемых на работах, связанных с поднятием тяжестей, было занято 34,7% специалистов, в металлургии — 36,5%. При этом вредные или опасные условия труда наносят колоссальный ущерб как здоровью людей, так и бизнесу: по данным ВНИИ Труда, только в 2018 году компании выплатили сотрудникам в качестве компенсации более 116 миллиардов рублей. Вместе с издержками из-за потерь рабочего времени, выплат по страховым случаям и досрочным пенсиям годовой ущерб экономике достиг 1,67 триллионов рублей».

Все приведенные выше факты подтверждают важность данных устройств на современных предприятиях. Становится понятно, что давно назрела необходимость их повсеместного ввода в эксплуатацию на производствах для облегчения тяжелого труда людей, уменьшения количества травм и повышения эффективности работы (как всего производства, так и отдельных сотрудников).

Источники

  • https://top3dshop.ru/blog/exoskeleton-explained-review.html
  • https://geekometr.ru/statji/kak-rabotaet-ekzoskelet.html
  • https://mentamore.com/covremennye-texnologii/chto-takoe-ekzoskelet.html
  • https://mirsmazok.ru/pokrytiya/primenenie-ekzoskeletov-v-voennoy-sfere/
  • https://topwar.ru/174440-jekzoskelety-dlja-boevoj-jekipirovki-opyt-rossii-i-ssha.html
  • https://future2day.ru/ekzoskelety/
  • https://group.vostok.ru/blog/ekzoskelety__ili_chem_mogut_pomochj_gosti_iz_buduschego/

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Adblock
detector