El segundo foro técnico-militar internacional "Ejército-2016" tendrá lugar recién a principios de septiembre, pero ya ahora los participantes de este evento están anunciando nuevos desarrollos, que se convertirán en elementos de la exposición. Cabe señalar que, además de las empresas de la industria de defensa, otras organizaciones, incluidas las instituciones de educación superior, participarán en el futuro foro. Entonces, South-West State University (Kursk) tendrá que mostrar una nueva versión del exoesqueleto diseñada para su uso en el ejército.
A finales de noviembre del año pasado, el rector de SWSU Sergei Yemelyanov dijo a la prensa que en un futuro próximo la universidad y el Ministerio de Defensa están planeando firmar un acuerdo de cooperación. El departamento militar se interesó en los desarrollos de los especialistas universitarios y expresó el deseo de supervisar nuevos trabajos en esta área. Como cooperación de beneficio mutuo, el Ministerio de Defensa planeó apoyar nuevos proyectos, incluso financieramente.
Se planeó pasar varios meses creando una nueva versión del exoesqueleto destinado a los militares. Ya en 2016, estaba previsto presentar un prototipo de sistema de clase pesada. Se argumentó que la primera versión de un exoesqueleto pesado para el ejército, a pedido del cliente, se creará en una versión de transporte. El sistema para su uso en condiciones de combate aún no se ha desarrollado por varias razones.
Uno de los exoesqueletos desarrollado en SWSU. Foto Swsu.ru
Según los informes, SWSU comenzó a trabajar en el campo de los exoesqueletos en 2014. Recibir una subvención de la Russian Science Foundation le permitió a la universidad organizar un laboratorio separado para el estudio y diseño de nuevas tecnologías. Sobre la base del Departamento de Mecánica, Mecatrónica y Robótica, se inauguró el laboratorio “Métodos Modernos y Sistemas Robóticos para Mejorar el Ambiente Humano”.
Una de las principales orientaciones del trabajo del laboratorio fue el estudio de la creación de dispositivos mecatrónicos de bioingeniería destinados a la rehabilitación de personas con discapacidad, o para mejorar las cualidades físicas de una persona. La principal forma de resolver tales problemas es crear exoesqueletos de la forma requerida con las características requeridas.
Un exoesqueleto es un sistema en forma de marco, un conjunto de accionamientos y dispositivos de control que una persona puede colocarse como otro equipo especial. Debido a los principios especiales del sistema de control que controla los accionamientos, el exoesqueleto puede asumir las cargas principales, reduciendo el impacto físico en la persona. Tales capacidades del sistema permiten aumentar la fuerza física del operador durante la implementación de ciertas operaciones, o compensar los problemas existentes del sistema musculoesquelético, permitiendo el movimiento normal.
Los exoesqueletos se consideran herramientas prometedoras que pueden usarse ampliamente en varios campos. En primer lugar, estos sistemas son de interés para los militares, ya que pueden aumentar significativamente las capacidades de un soldado en el campo de batalla y en la retaguardia. Debido a los exoesqueletos, puede aumentar el tamaño de la munición portátil o usar armas más pesadas. Además, simplifica la realización de operaciones de carga y descarga. En el campo de la medicina, los exoesqueletos se pueden utilizar como un medio eficaz de rehabilitación.
Utilizando los desarrollos existentes y las nuevas ideas, el personal del laboratorio en solo unos meses logró crear una serie de proyectos de nuevos equipos de rehabilitación. En primer lugar, los especialistas prestaron atención a los sistemas médicos ligeros. Al mismo tiempo, los empleados del laboratorio de la South-Western State University tuvieron que realizar una gran cantidad de trabajo para estudiar las características del exoesqueleto y sus sistemas de control. La solución de tales problemas permitió continuar el trabajo.
En la primavera de 2015, se presentó y probó la primera versión de un exoesqueleto liviano que interactúa con las extremidades inferiores del usuario. Las capacidades de este dispositivo permiten aumentar la fuerza del sistema musculoesquelético humano en un 30-50%. Tales características permiten que el exoesqueleto ayude a los ancianos o personas con diversas lesiones a moverse. En este caso, los impulsos del exoesqueleto pueden asumir parte de la carga, descargando los músculos del usuario.
En el otoño del año pasado, se creó todo un complejo de herramientas en SWSU, diseñadas para resolver varios problemas. En el marco de este complejo, se ofrecen tres productos con un diseño similar, pero con distintas características y distintas finalidades. Se crearon nuevos proyectos para resolver problemas científicos, así como para su posible uso en la práctica. Para ello, tres exoesqueletos se diferenciaron en la instrumentación.
El primer producto de la familia es el llamado. exoesqueleto pasivo ExoMeasure. Es un esqueleto de un diseño "anatómico" complejo con un conjunto de sensores que rastrean los movimientos relativos de las partes individuales. Por lo tanto, cuando una persona que usa este exoesqueleto se mueve, la automática fija todos los movimientos. Se ha propuesto una técnica similar para uso científico, para estudiar las características de la mecánica del cuerpo humano.
La segunda versión del exoesqueleto se llama ExoLite. Este sistema es un llamado. exoesqueleto de cadera diseñado para duplicar y reforzar las piernas del usuario. Dicho dispositivo recibió varias bisagras y accionamientos en diferentes partes, lo que permite a una persona levantarse, sentarse, caminar y subir escaleras, utilizando la descarga parcial del sistema musculoesquelético.
El tercer exoesqueleto, creado a fines del año pasado, se llamó ExoHeavy. Este dispositivo está diseñado para duplicar las piernas del usuario y también utiliza un sistema de soporte para la espalda. Con la ayuda de este equipo, el exoesqueleto permite a una persona levantarse, sentarse y caminar, incluso si no puede moverse de forma independiente debido a la fuerza insuficiente de sus propios músculos. Además, el sistema ExoHeavy permite al usuario llevar una carga adicional de hasta 80 kg.
Según los planes para finales del otoño del año pasado, se suponía que los exoesqueletos ExoMeasure y ExoLite saldrían a prueba a principios de 2016. Después de pruebas en un laboratorio universitario, se propuso probar estos sistemas y establecer su potencial en la rehabilitación de pacientes reales. Esta etapa de prueba se llevaría a cabo sobre la base del centro de Kursk para la rehabilitación funcional "Aquila". El centro tiene experiencia trabajando con personas que padecen diversos trastornos del movimiento. Se suponía que la nueva técnica de desarrollo de YuZGU les permitiría aumentar la eficiencia de la rehabilitación del paciente.
A finales del año pasado, los desarrolladores de nuevos sistemas hablaron sobre sus capacidades de producción. Según el jefe del laboratorio que se ocupa de los exoesqueletos, Andrei Yatsun, la capacidad de la universidad para establecer la producción en masa de nuevos sistemas con el lanzamiento de hasta diez elementos por año. El costo de un exoesqueleto en serie se estima en 700-800 mil rublos. A. Yatsun señaló que los sistemas similares desarrollados por otras universidades nacionales y cuyo lanzamiento está previsto para finales de 2016 costarán alrededor de 1,5 millones de rublos.
Sistema ExoAtlet de MGU Photo Utro.ru
Los prototipos de nuevos exoesqueletos desarrollados por la Universidad de Kursk se utilizan en investigaciones y pruebas de laboratorio y, además, se exhiben en exposiciones. Así, en diciembre del año pasado, se presentaron en la exposición VUZPROMEXPO-2015 los desarrollos del laboratorio “Métodos modernos y sistemas robóticos para mejorar el entorno humano”. Luego se argumentó que el nuevo sistema literalmente podría poner de pie incluso a las personas discapacitadas del primer grupo.
Unos días antes del inicio de la exposición de diciembre, representantes de SWSU hablaron sobre la próxima firma de un contrato con el Ministerio de Defensa, según el cual se desarrollará una nueva versión del exoesqueleto, destinada a la operación de las tropas. El departamento militar ha expresado su deseo de brindar apoyo financiero al proyecto. Según informa, en un primer momento, por orden del Ministerio de Defensa, se creará un sistema para mejorar las capacidades físicas del usuario. Dicho exoesqueleto se puede utilizar para fines de transporte, así como para realizar operaciones de carga. En el futuro, puede aparecer un sistema similar, destinado a ser utilizado directamente en hostilidades y con las características de diseño correspondientes.
Actualmente, en nuestro país se están desarrollando varios nuevos proyectos de exoesqueletos para diversos fines. Por ejemplo, el primer sistema de este tipo en ingresar al mercado puede ser el desarrollo de especialistas de la Universidad Estatal de Moscú llamada ExoAtlet. El dispositivo con un peso total de 12 kg permitirá al usuario moverse, incluso con discapacidades en el sistema musculoesquelético, además de llevar una carga de 70-100 kg. Ya se ha desarrollado una modificación especial de este exoesqueleto, capaz de equiparse con un escudo blindado de 35 kg. Esta versión del dispositivo puede ser de interés para los militares y los rescatistas. El exoesqueleto ExoAtlet estará disponible para pedidos a finales de este año.
En general, la industria es optimista sobre el futuro de los diseños de exoesqueletos existentes. Entonces, en abril del año pasado, el jefe del departamento de equipos médicos de United Instrument-Making Corporation, Alexander Kulish, dijo que el suministro de exoesqueletos del ejército, que aumentan significativamente la fuerza de los combatientes, debería esperarse durante los próximos cinco años.. Por lo tanto, en un futuro muy próximo, puede comenzar el desarrollo de nuevas tecnologías, que pueden llegar a ser bastante generalizadas.
Aún se desconoce la aparición del exoesqueleto del ejército de la South-Western State University. Quizás sea similar a los diseños existentes, pero debe esperar mucha diferencia de ellos. Se sabe que una muestra de dicho equipo se mostrará a principios de septiembre durante la exposición "Ejército-2016". Sin embargo, es posible que el "estreno" de este sistema se produzca antes. De una forma u otra, el Ministerio de Defensa puede contar con la aparición de nuevos equipos especiales que aumentarán las capacidades de los soldados para resolver determinadas tareas.
