Латник помощник и защитник человека
Демо-версия
Оглавление
Введение 1
Цель создания 3
История создания 3
Зарождение идеи. 3
Развитие идеи. 3
Описание 4
Назначения 5
Модельный ряд 5
Примерные параметры 6
Размеры под оператора 7
Маркетинг 7
Ценообразование. 7
Рыночная потребность в первый год 7
Конкуренция 8
Материалы из Wikipedia. 9
Недостатки конкурентов 11
Преимущества перед конкурирующими 11
Защита 12
Патентование 12
Возможности копирования 12
Ноу-хау 12
Техническая осуществимость 12
Гарантии осуществления: 12
Препятствия для осуществления: 13
Введение
Ещё, со школьного возраста, автор, пристально отслеживает работы по андроидным и прочим роботизированным системам и, в том числе, по экзоскелетам. Меня, всегда радовало, когда, в мире, были достигнуты какие-либо успехи. Но, в последнее время, нездоровая активность в этом направлении, стала вызывать у меня беспокойство.
За рубежом, уже более полувека, а в последнее десятилетие особенно, интенсивно ведутся исследования и разработки по созданию: человекоподобных роботизированных систем (андроидов) – для замены человека; экзоскелетов – для увеличения физических способностей и преодоления ограничений человека; а также, животноподобных всепроходных систем (шагоходов) – для транспортировки грузов.
Но, почти все они, на настоящий момент, оказались безуспешными, за исключением:
• систем поддержания равновесия;
• систем опорно-двигательного аппарата;
• систем искусственного зрения и распознавания образов;
• систем распознавания звуков и речи;
• систем синтезирования речи;
• систем самообоучения.
В частности, некоторые успехи достигнуты по системам искусственного интеллекта, в частности электронные модели нейронных систем.
Абсолютно неуспешны оказались и остались нерешёнными проблемы, источника энергии, трансмиссии и управления.
Ни у кого, до сих пор, не получается увязать, все это, в одно и решить проблему комплексно.
И, на всё это, за время, более чем в полувек, при таком огромном количестве привлечённого персонала и дорогостоящего оборудования, а так же, прочих средств, были потрачены уже – миллиарды долларов.
Несомненно, некоторая часть, этих разработок, предназначена для гуманных целей, они-то и оказались, наиболее, успешны!
Но!
Главная цель, большей части других разработок, продвигаемых мировым паразитирующим бизнесом – замена человека на поле боя, получение воина-супермена, который не дорожит жизнью, захват, с его помощью, всех мировых ресурсов. А в последующем – замена людей на рабочих местах, андроидами, в качестве рукотворных рабов, которые не требуют зарплаты, прав и свобод, улучшения условий труда и комфортной среды обитания.
После этого, мировой «элите» ПБ, уже, будет не нужно остальное человечество: можно его уничтожить, оставив только десятую часть – для воспроизводства роботов и служебных целей, а можно и оставить – всех в прозябании, без ресурсов, так – на всякий случай!
Эта главная цель, а по сути – сатанинский, античеловеческий бред – является лейтмотивом вырождающейся части населения планеты, именуемой паразитирующий бизнес и представляющий страны западной «демократии», центр которого – протекторат сатаны, США.
Как уже было сказано выше, успешными оказываются разработки, предназначенные, для гуманных, общечеловеческих целей. В человеческой жизни и деятельности, постоянно возникают ситуации, когда, физические возможности обычного и даже специально подготовленного человека, оказываются недостаточны, для выполнения тех, или иных задач. Также, повсеместны ситуации, с которыми, трудно или невозможно, справиться людям из-за старческой немощи или из-за физических ограничений, которые были, приобретены или получены от рождения. Кроме того, зачастую, возникает необходимость предотвратить или устранить угрозы, для жизни и здоровья граждан, рискуя здоровьем и жизнью других. И, эти другие, как правило, являются лучшими из нас. Поэтому, особенно горько, терять, таких достойных людей, когда, есть возможность, избежать этих потерь. Конечно, абсолютной панацеи от несчастий, не существует, но многих, скорбных ситуаций, можно будет, избежать с помощью Латника.
Основное назначение Латника:
Защитить, тело человека, от любых внешних воздействий, многократно,
Увеличить его физические возможности,
Сравнять, физические возможности людей здоровых и инвалидов, молодых и старых,
Выполнять роль индивидуального транспорта, способного преодолевать самые непроходимые места.
При оснащении Латника, индивидуальным летательным аппаратом … для человека не будет мест, куда он не смог бы добраться и ситуаций, при каких не смог бы выполнить работу. На основе Латника в последующем можно будет создать …, который избавит человека от тяжёлых, утомительных и опасных работ, что освободит много рабочих рук для решения насущных проблем общества.
Не стоит забывать и об угрозе возможного инопланетного вторжения и тут – «на войне, как на войне», некогда будет рассуждать о гуманности и негуманности, если человечеству грозит уничтожение или, хотя бы, порабощение. В таком случае, Латник позволит сберечь большое количество людей.
Но, и среди людей есть выродки, которые хуже инопланетного агрессора. И, против них также может быть направлен Латник.
Человек – при любых условиях должен оставаться – человеком! А скотам, пусть уподобляются – выродки, быть которым – грязными слугами дьявола и им не место на земле.
Ещё раз: Никогда Латник не должен быть направлен вопреки идеалам человечества и морали!
Цель создания
1. Создать устройство, способное эффективно защитить тело человека от различных воздействий, многократно увеличить его физические возможности, сделать полноценной жизнь людей с физическими ограничениями и сравнять их конкурентные возможности по отношению к здоровым людям.
2. Заменить человека в условиях, в которых даже кратковременное нахождение несёт угрозу здоровью и жизни человека. А также, избавить людей от некоторых, опасных, тяжёлых и утомительных видов работы.
3. Не допустить превосходства запада в производстве андроидов, как средства достижения мирового господства сатанизма.
История создания
Зарождение идеи.
Идея создания устройства для защиты человека от любых внешних воздействий и усиления его физических возможностей в виде внешнего скелета – Латника, возникла у меня в 1982-м году, во время работы в цехе подземного и капитального ремонта скважин, после того, как пришлось несколько раз подряд за трое месяцев закрыть открыто фонтанирующие скважины. Мои помощник и машинист тогда, каждый раз наотрез отказывались участвовать в таких авантюрах. И автору приходилось каждый раз, под потоками нефти и газоконденсата, в одиночку, снимать оснастку (механический ключ, спайдер), оттаскивать их со скважины, подтаскивать запорную арматуру и устанавливать её на устье, из которого со скоростью в десятки-cотни литров в секунду изливается мощный поток смеси нефти и газа. И ещё, при этом, все время скакать с устья скважины в кабину машиниста и обратно. В обычное время, чтобы выполнить весь этот цикл работы по герметизации устья, всей смене требовалось 15…30 минут, а тут – в одиночку за 10…15 минут. После каждого такого случая, выматывался настолько, что ноги подкашивались двое суток. А запах нефти из лёгких и от тела выделялся ещё две недели, не помогали ни горячая ванна, ни парилка. Естественно, что этому сопутствовали симптомы отравления углеводородами.
Ещё, на укрепление убеждения в необходимости такого устройства, повлияло то, что в то время многие мои сверстники гибли и получали увечья на войне в Афганистане.
Несколько позднее, в 1985-м году у меня, вследствие частых отравлений и таскания тяжестей, в сочетании с переутомлением и продолжительной работой на холоде, началось проявление болезни, которая поражает спинной мозг, появилась хроническая боль в сердце, сильные боли в суставах конечностей и пояснице. Особенно сильны они были – в тазобедренных, коленных суставах и к 1988-му году это развилось в болезнь Бехтерева. Боли стали невыносимы, левая нога совсем перестала слушаться, вдобавок к этому во всех мышцах тела стала ощущаться немощь и чтобы приложить силу, требовались неимоверные усилия воли. В эти моменты было желание избавиться от бесполезных конечностей и заменить их искусственными. Но я не хотел так просто сдаваться. В течение пяти лет, преодолевая сильнейшие боли, начал заниматься гимнастикой не менее 4-х часов в день и, к 94-му году по физическим возможностям и выносливости превосходил многих молодых людей. Если бы у меня в то время был Латник, я смог бы достичь этого результата быстрее и с меньшими потерями.
До этого, занимаясь параллельно многими другими проектами, я мало уделял времени Латнику, но в это время, решил уделять этой разработке внимания гораздо больше.
Развитие идеи.
Как только в 1982 году у меня появилась идея Латника, я сразу принялся за её проработку. Работать приходилось урывками, так как я, имея четырёх детей, вкалывал у нефтяников, к тому же, всегда есть какая-то работа дома и детям надо уделить внимание, вдобавок к этому мичуринский и огород, да ещё раз в неделю нужно было съездить к родителям, помочь по хозяйству. Таким образом, время можно было выкроить только за счёт сна и перерывов.
Первое, что я сделал, это проработал эргономику, а за образец принял размеры своего тела. Определил степени свободы частей тела. Затем принялся за эскизную проработку геометрии оболочки и размещения шарниров. С источником энергии выбирать было нечего, т.к. аккумулятор имеет малый запас энергии и большой вес, тоже самое – пневматический аккумулятор и прочие накопители энергии, оставался – химический тепловой двигатель. Самый простой и проверенный это ДВС. Выбрал двигатель – от мотопилы: приемлемый вес, высокая удельная мощность, способность работать в любом положении, хороший ресурс безотказности и, тем более, для необходимой мощности можно сдвоить, строить, счетверить двигатели.
С выбором трансмиссии возникла заминка. Существующие в то время генераторы и электродвигатели были громоздки, поэтому электромеханический привод, хороший для стационарного оборудования или на мобильных шасси, никуда не годился для мобильных систем и, тем более, для высокомобильных, таких, как Латник. С гидравликой у меня были, в то время, только опыт эксплуатации и теория. Существующие системы гидравлики требованиям моей разработки не удовлетворяли, а по собственным системам гидравлики у меня имелись только наработки, пригодные для буровых и добычи. Очень хорош оказался, только что разработанный мной волновой гидропривод, который практически не имел границ по коэффициенту усиления, имел идеальное позиционирование, подходил для крановых устройств и манипуляторов, но он не имел обратной связи и не подходил по принципу управления, плохо вписывался в шарниры.
Мой выбор пал на пневматику: не нужна резервная ёмкость, т.к. источник рабочего тела – окружающая атмосфера; очень низкая вязкость, что позволяет малые проходные сечения магистралей. Но, было три существенных недостатка этого решения:
• высокая упругость рабочего тела, в силу чего невозможно точное позиционирование и соизмерение усилий, а также, резкая отдача при резком снятии или срыве нагрузки;
• низкий к.п.д. привода из-за высоких потерь на термодинамику газа;
• ограничения по развиваемым усилиям, которые превосходили усилия человека лишь в 1,5 раза.
Эти недостатки, в той или иной мере, были устранены созданием искусственной мышцы и открытием нового принципа повышения эффективности энергетики пневматических и гидравлических приводов.
Одновременно с созданием искусственной мышцы я нашёл превосходное решение аналогового привода с обратной связью.
К тому же, к этому времени я создал спироидный двигатель, который при использовании низкокалорийных топлив в виде эмульсий с теплотой сгорания свыше 10 МДж/кг имеет удельную мощность более 3 кВт/кг и высококалорийных топлив с теплотой сгорания свыше 45 МДж/кг – удельную мощность более 10 кВт/кг.
Одновременно, с созданием СДВС я открыл термодинамический цикл с к.п.д. 80% и ряд ДВС на новых механических принципах.
С такими результатами в разработке Латника я пришёл к 1990-му году.
Далее начался хаос в стране и я вынужден был выживать, забросив разработку Латника.
Вернулся к разработке только в начале в начале марта 2016 года.
Описание
Предлагается: скелет внешний, универсальный, панцирный. Кратко – СВУП. Имеет авторское название – Латник.
По типу трансформации усилий оператора является – активным, в качестве источника энергии имеет двигатель внутреннего сгорания (СДВС), потребляющий любой вид топлива с теплотой сгорания 10…50 МДж. Латник, в отличие от экзоскелета и других подобных систем, имеет …в виде …, защищающего полностью тело и голову, а также, удерживающего тело и голову оператора под действием внешних нагрузок. Сочления … выполнены в виде кольцевых шарниров, которые обеспечивают все степени свободы, присущие частям тела человека – оператора.
Латник способен многократно умножать усилия оператора. Величина усиления обусловлена опциями, которые задают прочность конструкции и мощность источника энергии.
Латник способен, независимо от производительности привода, с высокой скоростью, без рывков, совершать движения, ограниченные только скоростью и свободой движений оператора.
Высокая точность движений обусловлена уникальной конструкцией аналогового управления.
Оснащён системой …внутри ….
Латник имеет базовую модель, на которой построен основной модельный ряд. От него ответвляется множество опций, количество которых диктуется необходимостью применения и условиями эксплуатации.
Сферы применения Латника – безграничны и в этом – его универсальность.
Ближайший аналог Латника – активный экзоскелет, вернее, группа из различных разработок, каждая из которых в чём-то наиболее приближена к достижению технического уровня Латника.
Назначения
Каждое назначение имеет множество сфер применения:
1. Спец. средства: Усиление индивидуальных физических возможностей человека и защита тела человека.
2. Медицина: Средство компенсации физических ограничений по здоровью (отсутствие конечностей, параличи различных этиологий, травмы опорно-двигательного аппарата).
3. Замена человека в опасных условиях: Дистанционно управляемый … – «…»
4. Замена человека на тяжёлой или утомительной физической работе: …с искусственным интеллектом.
5. Средство индивидуального всепроходного транспорта: ЛатникБ.
6. Средство индивидуального летательного транспорта: ….
7. Средство экстренной эвакуации человека: базовая модель и (или) …. Возможно оснащение … аппаратом … типа – «…».
8. Средство индивидуальной защиты: базовая модель, имеющая съёмную внешнюю оболочку (арктическая, пожарная, химическая и радиационная защита) или скафандр (водолазы, лётчики, космонавты).
Модельный ряд
Модельный ряд состоит из базовой модели «Латник», остальные модификации вытекают из назначений (перечислены в разделе Назначения), связанных со сферами применения и представляет собой следующий основной ряд:
1. «ЛатникБаз» – базовая модель, представляет собой машину, построенную на чистой механике, которая не имеет никакой электрики и электроники. Всё управление этой модели построено на принципах механики твёрдых тел и на гидравлике. Управление – аналоговое от …датчиков, работающих от воздействия …тела оператора. Таким образом, «Латник» с высокой точностью копирует движения оператора и, при необходимости, многократно умножая усилия оператора. Т.е. эта машина устойчива к любым электромагнитным и магнитным (при условии применения немагнитных материалов) воздействиям. Единственное, что может вывести эту машину из строя, это только два фактора: сверхнормативный естественный износ или мощное внешнее механическое воздействие, превышающее прочность материала конструкции. Поэтому данная модель может нести на внешней подвеске любые устройства, основанные на любых физических принципах. Приспособление внешней подвески к специальным условиям, вытекающим из назначения, делают необходимым создание следующих моделей, создающих модельный ряд и имеющих, в свою очередь, дополнительные опции.
2. «ЛатникМед» – облегчённая модель, предназначенная для людей с различными заболеваниями и ограничениями по опорно-двигательному аппарату. Может применяться в качестве альтернативы протезированию или в качестве тренажёров. Обеспечит людям с физическими ограничениями равную физическую конкуренцию со здоровыми людьми.
3. ЛатникАв – …, способный к управлению с удалённого расстояния от аналогичного робота с оператором на борту, оснащённые бортовым компьютером и специальным ПО, которое обеспечивает …способность самостоятельно сохранять равновесие, копировать действия оператора. Имеет видеокамеры и микрофоны, т.е. средства виртуальной реальности.
4. ЛатникАн – …, способный полностью заменять человека на утомительных и тяжёлых работах. Оснащён системами с элементами искусственного интеллекта. Это предполагает ощущение равновесия, силы тяжести, ощущение и соизмерение усилий, синтезатор речи, искусственный слух и зрение, т.е. распознавание речи и классификацию звуков, распознавание образов, ощущение объёма и перспективы.
5. ЛатникТВ – облегчённая модель, способная двигаться подобно хорошо подготовленному человеку, идти по колено в вязкой грязи, бежать бегом, прыгать с высоты, перепрыгивать и перелазить через препятствия и проползать. Т.е. индивидуальное всепроходное транспортное средство, предназначенное для перемещения человека на значительные расстояния по обычным городским и поселковым дорожным покрытиям, а также, в условиях: дороги и тропы в распутицу; сильно пересечённая местность (вплоть до горной); заболоченная или каменистая местность; гололёд и глубокий снег. Обеспечивает комфортные условия человеку в знойную или ненастную погоду. Позволяет попутно выполнять тяжелые работы и нести груз до 300 кг.
6. ЛатникЗ – базовая модель, предназначенная для использования в качестве средства индивидуальной защиты человека при нахождении в специфической, особо опасной среде, имеющая съёмную …и бортовые ….
Каждая из выше перечисленных моделей может иметь множество различных опций, связанных со специфическими требованиями условий эксплуатации, диктуемыми условиями использования.
Также, все выше перечисленные модели могут быть оснащены летательным аппаратом …, основанных на различных принципах полёта: «…»; «…»; «…»; «…». И иметь после обозначения модели наименование типа летательного аппарата.
Таким образом, модельный ряд может состоять из нескольких сот моделей, имеющих унификацию узлов около 80%, что обеспечит высокую взаимозаменяемость между комплектующими моделей и технологичность.
Примерные параметры базовой модели
Усилие на конце большого пальца руки 0…1500 Н
Усилие одной вытянутой руки маховое 0…3000 Н
Подъёмная сила на одну ногу сидя 0…5000 Н
Частота движения максимально возможная 0…30 сек-1
Несущая конструкция Внешний скелет-….
Тип двигателя энергопитания Всеядный … ДВС. 25 кВт
Привод исполнительных мехаизмов СЕГ
Трансмиссия конечностей Трос.
Силовые механизмы Гидроцилиндр или …
Управление Аналоговый механизим с обратной связью
Рабочее давление СЕГ 50 МПа
Рабочая жидкость СЕГ Солёная вода или антифриз или минеральное масло.
Габариты См. табл. ниже.
Масса По каждой модели масса будет известна после детальной проработки. 50…500 кг
Размеры под оператора
№ размера Абсолютный
рост Относительно нормы Категория Примечания
см см
1. … … Люди-гиганты Опция
2. … … Люди-гиганты Опция
3. … … Люди высокого роста Опция
4. … … Люди высокого роста Стандарт
5. … … Люди высокого роста Стандарт, промежуточный размер – опция.
6. … … Люди среднего роста Стандарт, промежуточный размер – опция.
7. … … Люди среднего роста Стандарт, промежуточный размер – опция.
8. … … Люди малого роста, подростки Стандарт, промежуточный размер – опция.
9. … … Люди малого роста, подростки Опция
10. … … Школьники 6-х и 7-х классов Опция
11. … … Школьники 5-х и 6-х классов Опция
12. … … Школьники 3-х и 4-х классов Опция
13. … … Школьники 1-х и 2-х классов Опция
14. … … Детсад Опция
Гарантийный срок.
Срок безотказной работы Латника – … лет.
Срок безаварийной работы СДВС – … тысяч часов.
Маркетинг
Ценообразование.
Себестоимость опытного образца предварительно оценивается в …руб.
Себестоимость первых коммерческих партий составит около …руб.
Исходя из совремённой экономической ситуации, минимальная рентабельность должна составлять 100%.
Поэтому первоначальная минимальная цена должна быть около …руб., максимальная цена (при ажиотажном спросе) может составить … миллионов рублей, в особенности, при индивидуальных заказах.
В последующем, при серийном производстве, возможно снижение себестоимости в … раз для моделей народного потребления за счёт стоимости материалов. В этом случае, цена продукта для народного потребления может снизиться до …руб.
Кроме этого, для неотложных нужд (инвалидность, немощь) будут выпускаться модели облегчённого типа, цена которых составит около …руб.
Рыночная потребность в первый год
№ п/п Потребители Количество в год (шт.)
1 … …
Силовые структуры:
2 … …
3 … …
4 … …
5 … …
6 … …
7 … …
Население:
8 … …
9 … …
10 … …
Промышленность:
10 … …
11 … …
12 … …
13 … …
ВСЕГО …
Пессимистичный прогноз: Всего потребность в первый год – …штук.
При средней цене … миллионов руб. за штуку объём реализации за первый год составит ~… миллиардов руб.
Оптимистичный прогноз: Потребность в первый год достигнет десятка миллионов штук.
При средней цене … тысяч руб. за штуку объём реализации за первый год составит ~…триллиона руб.
Конечно, при обоих прогнозах, на развитие потребуются огромные финансовые вложения, но учитывая размеры валовой прибыли, в инвесторах недостатка не будет. Не стоит забывать про народное акционирование, тем более, что когда-то, народ России должен быть вознаграждён за его терпение и верность! Поэтому, главный принцип: сначала – народ, а затем – инвесторы.
Конкуренция
Конкуренция в этой области огромная. Разработок и исследований по этой теме произведено тысячи. Все публикации по разработкам в этой области и исследование займут труд в сотни страниц. Поэтому в данном разделе рассмотрены только те, которые заслуживают внимания.
Ближайший конкурент Латника – экзоскелет, который имеет полые или цельнотелые конструкции на шарнирах, расположенные параллельно частям тела человека-оператора с внешних сторон. Экзоскелет снимает нагрузку с оператора полностью или частично. Экзоскелет представлен двумя основными типами: пассивным (п.) и активным (а.).
П. экзоскелет не имеет источника энергии и использует физическую энергию оператора, которая частично рекуперируется системой упругих элементов.
А. экзоскелет может, при наличии источника энергии, умножать усилия оператора. У лучших образцов а. экзоскелета источником энергии является аккумулятор, который обеспечивает автономию, но при этом имеет сильно ограниченный запас энергии и мощность. Управление а. экзоскелетом осуществляется посредством сложной системы датчиков, через компьютер со специальным ПО, что значительно увеличивает расход энергии. А. экзоскелет, без специальной навески, не обеспечивает оператору никакой защиты от внешних воздействий.
Материалы из Wikipedia.
(ссылки на интернет обозначены подчёркнутым шрифтом или в квадратных скобках).
По сообщениям открытой печати, реально действующие образцы в настоящее время созданы в Японии, Израиле, США и России.
Первый экзоскелет был совместно разработан General Electric и United States military в 60-х, и назывался Hardiman. Он мог поднимать 110 кг при усилии, применяемом при подъеме 4,5 кг. Однако он был непрактичным из-за его значительной массы в 680 кг. Проект не был успешным. Любая попытка использования полного экзоскелета заканчивалась интенсивным неконтролируемым движением, в результате чего никогда не проверялся с человеком внутри. Дальнейшие исследования были сосредоточены на одной руке. Хотя она должна была поднимать 340 кг, её вес составлял 750 кг, что в два раза превышало подъемную мощность. Без получения вместе всех компонентов для работы практическое применение проекта Hardiman было ограничено.
Экзоскелет ReWalk, разработанный ReWalk Robotics, позволяет парализованным людям ходить. Новая система, по словам исследователей, может применяться пациентами в повседневной жизни.
Главным направлением разработок является военное применение экзоскелетов. Цель — создание брони, которая совместила в себе огневую мощь и бронирование танка, подвижность и скорость человека, и в несколько раз увеличивающей силу того, кто использует экзоскелет.
Другой возможной областью применения экзоскелетов является помощь травмированным людям и людям с инвалидностью, пожилым людям, которые в силу своего возраста имеют проблемы с опорно-двигательным аппаратом.
Модификации экзоскелетов, а также отдельные их модели, могут оказывать значительную помощь спасателям при разборах завалов рухнувших зданий. При этом экзоскелет может защитить спасателя от падения обломков.
В наше время большой преградой для начала постройки полноценных экзоскелетов является отсутствие подходящих источников энергии, которые могли бы в течение длительного времени позволить машине работать автономно.
В 1960-е гг. компания General Electric разработала электрическую и гидравлическую конструкцию под названием Hardiman, по форме напоминавшую погрузчик-экзоскелет, который лейтенант Эллен Рипли (В фильме «Чужие») использует в финальном бою против матки Чужих [1], однако при весе в 1500 фунтов (680,4 кг) конструкция была неэффективна.
Рабочие примеры экзоскелетов были построены, но широкое применение таких моделей пока невозможно. Это, например, экзоскелет XOS компании Sarcos, который был разработан на заказ армии США. По заявлениям прессы, машина удачно спроектирована но, из-за отсутствия аккумуляторов достаточной ёмкости, демонстрацию пришлось проводить в режиме работы от сети (ролик с демонстрацией есть на YouTube[9]).
Некоторые экзоскелеты (Hybrid Assistive Limb, Honda Walking Assist Device) позиционируются как устройства для людей с проблемами опорно-двигательного аппарата[10]. Honda Walking Assist Device был произведен компанией Honda в трёх размерах - малый, средний (масса 2,8 кг), большой.
Разработкой российского экзоскелета под названием (ExoAtlet) ЭкзоАтлет занимается команда ученых из проекта ExoAtlet, первого российского медицинского экзоскелета для реабилитации, социальной адаптации и интеграции людей с нарушением локомоторных функций нижних конечностей. Как заявляют разработчики, такой экзоскелет подойдет не только людям с травмой спинного мозга, но и с последствиями инсульта. В настоящее время создано несколько действующих прототипов изделия. Последняя модификация, ExoAtlet Albert, управляется с костылей и позволяет человеку самостоятельно ходить, садиться, вставать. Со слов руководителей проекта, первые продажи начнутся в 2016 году.
Роботы BigDog
В настоящий момент шагоходы (также часто называемые «ме;хи») разрабатываются американской фирмой «Mechanized Propulsion Systems». Представители фирмы обещают создать образец, пригодный для боевого применения, к 2025 году.
В 2005 году фирмой Boston Dynamics был создан четырёхногий шагающий транспортный робот BigDog[1].
История разработки в России.
Первое известное устройство, предназначенное для ускорения и облегчения ходьбы и бега — эластипед, запатентованный русским изобретателем Николаем Ягном[1]. Первый экзоскелет был создан компанией General Electric в сотрудничестве с ВС США в 60-х годах XX века. Первый силовой шагающий экзоскелет на пневматическом приводе разработан Миомиром Вукобратовичем в Белграде в 1969 году, аппарат давал возможность людям с параличом нижних конечностей передвигать ноги[2]. Усовершенствованный опытный образец этого устройства имеется в экспозиции Политехнического музея.
Работы по созданию российского экзоскелета были начаты в СССР на основе результатов работы Вукобратовича, переданных в Центральный институт травматологии и ортопедии имени Н. Н. Приорова в рамках советско-югославского сотрудничества, но с началом перестройки финансирование проекта прекратилось. Возобновление работ произошло только в 2011 году в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007—2013 годы».
Пассивная модификация экзоскелета с кронштейнами для силового щита.
Первый функционирующий пассивный экзоскелет разрабатывался для нужд МЧС России, в частности, для работы спасателей и пожарных. Устройство представляет интерес и для вооруженных сил, в качестве экипировки штурмовых отрядов.
Благодаря особой конструкции, устройство позволяет перераспределить вес таким образом, чтобы человек-оператор без использования дополнительных двигателей или источников питания мог переносить до 70-100 кг груза[3]. Принимая на себя вес оружия и снаряжения, устройство повышает грузоподъёмность и выносливость бойцов[4][5]. Вес самого изделия при этом составляет 12 кг. Устройство оборудовано специальным кронштейном для снятия нагрузки с бойцов при переноске штурмового щита весом 35 кг[6]. В конструкции отсутствуют приводы и источники питания, поэтому время работы ограничивается только выносливостью человека-оператора.
Модель экзоскелета была продемонстрирован на «VI Международном салоне Комплексной Безопасности 2013» и награждена золотой медалью в номинации «Лучшие инновационные решения в области комплексной безопасности»[7]. Первый действующий российский экзоскелет также был представлен на «Дне инновации Министерства обороны РФ»[8].
Медицинский экзоскелет для реабилитации
Разработка медицинского экзоскелета для реабилитации началась в декабре 2013 года в рамках проекта «ЭкзоАтлет». В команде проекта около 20 сотрудников. Основателем и руководителем проекта является Екатерина Березий. Научным руководителем выступает Письменная Елена Валентиновна, старший научный сотрудник НИИ Механики МГУ.
В настоящее время уже собрано несколько версий действующих прототипов экзоскелетов. Команда ЭкзоАтлета активно участвует в различных мероприятиях и выставках, как робототехнической, так и медицинской направленности.
В июне 2015 года проект ExoAtlet был представлен на стенде Сколково на крупнейшей международной робототехнической выставке Innorobo 2015 в Лионе, Франция.
По словам руководителя проекта, Березий Екатерины Сергеевны, в продажу экзоскелеты ExoAtlet поступят уже в 2016 году.
Недостатки конкурентов.
Все конкуренты имеют недостатки перед Латником, которые они не смогут преодолеть в ближайшие 50 лет. Эти недостатки следующие:
1. Ограничения по автономности от источника энергии.
2. Ограничения по универсальности. Узкая специализация.
3. Ограничения по скорости.
4. Медлительность в управлении.
5. Низкая надёжность.
6. Неудобство в эксплуатации.
7. Низкая комфортность для оператора.
8. Низкая точность движений.
9. Малая мощность.
10. Сложная для оператора система управления.
11. Требуется частое и дорогое сервисное обслуживание.
Преимущества перед конкурирующими.
Предлагаемый Латник не имеет недостатков, присущих конкурентам. Его преимущества перед конкурентами – высокая универсальность, дающая неограниченные возможности применения, обусловленные свойствами:
1. Высокая скорость движений конечностей.
2. Высокая точность движений.
3. Наличие обратной связи, позволяющая оператору чувствовать величину усилий и соизмерять требуемые усилия в конечностях Латника.
4. Высокая скорость реакции на управляющее действие.
5. Высокая мощность источника энергии.
6. Высокая автономность за счёт легко возобновляемого запаса топлива.
7. Применение модификаций в различных средах: арктический холод –…С и более, жара +… и более, кратковременно (…минут) открытый огонь, высокая ядерная радиация, высокие электрические поля и напряжения, под водой на глубинах до … м, … космический ….
8. Удобство в эксплуатации.
9. Высокая комфортность для оператора.
10. Внутренний … для оператора.
11. Высокая ремонтопригодность и нетребовательность в сервисном обслуживании.
12. Высокие ресурс и надёжность.
13. Высокая, 80%, взаимозаменяемость узлов в различных моделях.
Из этого проистекают главные свойства Латника:
1. Высокая энергоёмкость привода (высокая автономность).
2. Высокая доступность возобновления запаса топлива (всеядность).
3. Увеличение скорости и силы движений (быстрота и выносливость).
4. Чувствительность и точность движений (универсальность).
5. Высокая защищённость внутреннего оператора (живучесть).
6. Возможность внешнего удалённого управления (вездесущность).
7. Высокая проходимость (всепроходнось)
Защита
Патентование
Патентование ….
Альтернативная защита:
1. Информация …в закодированном виде. Информация об …, затем, затирается.
2. Копированная информация, также, …, а затем загружается …, … на охране авторских прав. Это позволит опорочить … в случае, если такие попытки будут предприняты лицами, которые не имеют отношения к созданию продукта.
Возможности копирования.
Никто в мире, в настоящее время и даже ближайшие 10 лет, не способен создать или воспроизвести подобное изделие с полным набором выше перечисленных свойств, не имея тех ноу-хау, которыми обладает автор. Только по базовой модели имеется около 30-и секретов, которые не подлежат патентованию и, по сути, являются решениями, основанными на уникальном опыте и наборе знаний автора. В дальнейшем, при расширении модельного ряда, число таких секретов будет применено более тысячи. Вполне возможно, в будущем будут предприняты попытки сделать в чём-то подобные копии, но они будут иметь такие же недостатки, как у имеющихся в настоящее время конкурирующих аналогов. Попытки создать равное по свойствам изделие будут безнадёжными. Потому, чтобы добиться равных результатов, потребуется 50 лет. Именно столько времени нарабатывался опыт, применённый автором при создании Латника.
Ноу-хау.
Эти ноу-хау обеспечивают коммерческую безопасность проекта, а для потребителя изделия – безотказную долговечность, точность управления, безопасность и комфорт для оператора, простоту управления, лёгкость обслуживания и эксплуатации, доступность ГСМ и вспомогательных материалов.
1. ….
2. ….
3. ….
…….
29. Система компенсации разницы давлений между головой и нижними конечностями тела оператора (противоперегрузка и барокомпенсация).
Техническая осуществимость
Гарантии осуществления:
• Данная разработка основана на известных, хорошо отлаженных и распространённых в нашей стране технологиях. Я, как автор разработки, хорошо знаком со всеми технологиями, необходимыми для её осуществления.
• Постоянно, в течение всего времени работы над настоящей разработкой, слежу за развитием … и …. В курсе всех новостей техники и технологий.
• Имею квалификацию инженера-конструктора 1-й категории бурового оборудования. Конструированием и изобретательством занимаюсь с 6-и лет.
Навыки: Прекрасная графика выполнения эскизов и чертежей вручную. Выполнение расчетов вручную. Выполнение ТЭО, составление бизнес планов, изготовление презентаций и фильмов. Ведение патентного поиска. Уверенный пользователь ПК. Профессионально использую конструкторское ПО: SolidWorks – изготовление моделей и сборок, реалистичное анимирование, физмоделирование, тестирование на прочность, моделирование процессов, изготовление КД по ГОСТу; КОМПАС – то же самое; Microsoft Office – все; многие прочие графические и офисные программы.
• Имею навыки управления группами и коллективами, знаком со всеми передовыми методами управления и организации труда. Сдержан, решителен и упёрт. Обладаю аналитическим складом ума. Способен действовать на перспективу, находить и принимать любые решения, всегда психологически готов к любой ситуации.
• Конструкторский и технологический персонал необходимой квалификации в нашей стране имеется.
• Все необходимое сырьё и материалы на территории России имеются в избытке.
• Необходимая производственная база, в виде …, имеется также, в избытке.
• Если, всё же, выявятся случаи неосуществимости каких-либо новшеств или ноу-хау, то на это имеются варианты хорошо проверенных и широко применяющихся решений.
Препятствия для осуществления:
• Требуется ….
• Отсутствует ….
Других препятствий нет.
Свидетельство о публикации №217111101304