Tidak lama dahulu, kanak-kanak dengan penyakit neurologi yang jarang dapat berjalan untuk pertama kalinya berkat exoskeleton robotik baru. Peranti ini - yang pada dasarnya adalah pakaian robot yang memberikan pergerakan buatan pada anggota badan pengguna - menjadi cara yang semakin biasa untuk membantu orang yang tidak dapat menggunakan kaki mereka untuk berjalan. Tetapi sementara exoskeleton moden kebanyakannya canggung, alat berat, teknologi baru dapat membuatnya lebih mudah digunakan dan lebih semula jadi. Anda mungkin sudah dapat menebak ke mana arah ini: kulit palsu.
Exoskeletons telah dikembangkan sejak tahun 1960-an. Exoskeleton pertama adalah set kaki dan sarung tangan yang besar yang samar-samar hanya menyerupai setelan Iron Man. Dia terpaksa menggunakan tenaga hidraulik untuk membantu pekerja industri mengangkat berat beratus kilogram. Projek itu tidak berjaya dan tidak berjaya, tetapi pilihan yang diikuti semakin baik. Hari ini, orang akhirnya dapat menggunakan exoskeleton untuk meningkatkan kemampuan mereka sendiri sebahagiannya, belajar semula berjalan dengan bantuan mereka, atau bahkan berinteraksi dengan komputer menggunakan maklum balas sentuhan atau "sentuhan".
Biasanya, alat ini terdiri daripada rantai pautan dan sendi kekuatan yang berfungsi bersama dengan tulang dan sendi seseorang sendiri. Anggota badan buatan dilekatkan dengan selamat pada anggota badan seseorang dan meneruskan pergerakannya. Exoskeleton dapat dikendalikan oleh komputer - misalnya, jika melakukan rutin fisioterapi - atau dengan memantau aktiviti elektrik pada otot pengguna dan menyokong kekuatan yang dihasilkannya.
Berat dan menyakitkan
Walaupun telah menjalani penyelidikan selama setengah abad, exoskeletons masih tidak digunakan secara meluas. Ini sebahagian besarnya kerana mereka tidak selesa dipakai untuk jangka waktu yang lama, kerana tubuh orang berbeza dengan kostum, yang dibuat sebagai satu tempat tidur Procrustean. Sebilangan exoskeletons lebih sesuai dengan tubuh manusia, tetapi jika sendi robot dan sendi sebenar pengguna tidak berputar selari, ketidakselesaan atau kesakitan mungkin berlaku. Semua ini ditambah dengan ketegaran setiap bahagian saman.
Masalah lain, terutama dengan eksoskeleton badan atas, adalah berat badan mereka, kerana ia diperbuat daripada bahan tahan lama yang dapat menahan berat dan menyokong badan. Pakaian moden juga tidak dapat mengatasi perubahan suhu atau hujan, menjadikannya sukar untuk digunakan di dunia nyata. Dan orang masih tidak dapat membiasakan diri dengan penampilan mereka.
Untuk menjadikan exoskeletons lebih praktikal dan menyenangkan untuk dilihat, kita memerlukan inovasi: kita perlu menjadikannya "kulit kedua", bukan pakaian robot raksasa. Biasanya exoskeletons menggunakan motor elektrik berat, tetapi penggerak ringan juga boleh digunakan sebagai otot pneumatik. Mereka dapat melakukan usaha yang serupa dengan motor elektrik, hanya beratnya beberapa kali lebih sedikit. Otot-otot ini terdiri daripada pundi kencing getah yang dikelilingi oleh lengan anyaman. Di bawah tekanan, diameter meningkat dan berkontraksi panjang, mendorong sendi. Dan walaupun mereka terbuat dari bahan ringan, mereka dapat menggunakan kekuatan, yang cukup untuk mengangkat ratusan kilogram.
Video promosi:
Robotik lembut
Namun penggerak ringan ini mesti dilekatkan pada struktur mekanikal yang kaku pada badan pengguna. Para saintis di Pusat Sistem Autonomi dan Robotik Universiti Salford sedang mengembangkan alternatif lain: robotik lembut. Teknologi ini menggunakan bahan canggih yang lembut secara fizikal untuk melakukan tugas yang sama dengan peranti robotik tegar tradisional. Mereka sangat sesuai untuk berinteraksi dengan orang-orang, kerana lembut sering kali bermaksud ringan dan ada kemungkinan lebih sedikit kecederaan ketika memukul seseorang.
Mereka baru-baru ini mengembangkan "drive kontinum lembut" baru yang membongkok seperti batang gajah. Tidak seperti sendi robotik kaku tradisional, menahan ketahanan di satu bahagian badan, ia akan lentur ke semua arah sepanjang keseluruhannya. Dengan memakai baju ketat dengan pemacu seperti itu, kita dapat memiliki exoskeleton lembut yang melenturkan tepat di mana sendi pemakai berada. Oleh itu, sut ini sangat sesuai untuk pemakai yang berbeza tanpa perlu menyesuaikan atau menentukurnya secara mekanikal. Plus sistemnya ringan dan dapat dipakai sebagai pakaian dan bukannya kerangka mekanikal yang besar.
Exoskeletons mula dipasarkan secara komersial dan kita akan melihat banyak perkara baru pada tahun-tahun mendatang. Pada tahun 2012, wanita lumpuh Claire Lomas bahkan menyelesaikan London Marathon dengan memakai exoskeleton. Tetapi masih banyak cabaran kejuruteraan yang harus ditangani sebelum kita melihat penggunaan sistem sedemikian secara meluas. Sekurang-kurangnya, kita memerlukan kaedah untuk menyalakan pakaian ini tanpa perlu memasangkannya setiap setengah jam.
ILYA KHEL
