ЮЗГУ разрабатывает экзоскелет для армии

Второй международный военно-технический форум «Армия-2016» пройдет только в начале сентября, однако уже сейчас участники этого мероприятия анонсируют новые разработки, которым предстоит стать элементами экспозиции. Примечательно, что помимо предприятий оборонной промышленности в будущем форуме примут участие различные иные организации, в том числе высшие учебные заведения. Так, Юго-Западный государственный университет (г. Курск) должен будет показать новый вариант экзоскелета, разработанный для использования в войсках.

В конце ноября прошлого года ректор ЮЗГУ Сергей Емельянов рассказал прессе, что в ближайшее время университет и министерство обороны планируют подписать договор о сотрудничестве. Военное ведомство заинтересовалось разработками специалистов университета и выразило желание курировать новые работы в этой области. В порядке взаимовыгодного сотрудничества Минобороны планировало поддержать новые проекты, в том числе и в финансовом отношении.

На создание новой версии экзоскелета, предназначенной для использования военными, планировалось потратить несколько месяцев. Уже в 2016 году предполагалось представить прототип системы тяжелого класса. Утверждалось, что первый вариант тяжелого экзоскелета для армии, по желанию заказчика, будет создаваться в транспортном варианте. Система для использования в боевых условиях пока не разрабатывается по ряду причин.


ЮЗГУ разрабатывает экзоскелет для армии
Один из экзоскелетов, разработанных в ЮЗГУ. Фото Swsu.ru


По имеющимся данным, ЮЗГУ начал работу в области экзоскелетов в 2014 году. Получение гранта Российского научного фонда позволило университету организовать отдельную лабораторию для изучения и конструирования новой техники. На базе кафедры механики, мехатроники и робототехники открылась лаборатория «Современные методы и робототехнические системы для улучшения среды обитания человека».

Одним из главных направлений работы лаборатории стало исследование вопросов создания биоинженерных мехатронных устройств, предназначенных для реабилитации людей с ограниченными возможностями, либо для улучшения физических качеств человека. Основным способом решения подобных задач является создание экзоскелетов необходимого облика с требуемыми характеристиками.

Экзоскелет представляет собой систему в виде каркаса, набора приводов и устройств управления, которую человек может надеть на себя подобно иному специальному снаряжению. За счет особых принципов работы системы управления, контролирующей приводы, экзоскелет может брать на себя основные нагрузки, уменьшая физическое воздействие на человека. Подобные возможности системы позволяют увеличить физическую силу оператора при осуществлении тех или иных операций, либо компенсировать имеющиеся проблемы опорно-двигательного аппарата, давая возможность нормального передвижения.

Экзоскелеты рассматриваются в качестве перспективных средств, которые могут найти широкое применение в разных сферах. Прежде всего, такие системы интересуют военных, поскольку позволяют заметно повысить возможности солдата на поле боя и в тылу. За счет экзоскелетов можно увеличить размеры носимого боекомплекта или использовать более тяжелое оружие. Кроме того, упрощается выполнение погрузочно-разгрузочных операций. В медицинской сфере экзоскелеты могут использоваться в качестве эффективного средства реабилитации.

С использованием имеющихся наработок и новых идей сотрудникам лаборатории всего за несколько месяцев удалось создать ряд проектов новой техники реабилитационного назначения. Прежде всего, специалисты уделили внимание легким системам медицинского назначения. При этом сотрудникам лаборатории ЮЗГУ пришлось провести достаточно объемную работу по изучению особенностей работы экзоскелета и его систем управления. Решение подобных задач позволило продолжить работы.

Уже весной 2015 года был представлен и испытан первый вариант легкого экзоскелета, взаимодействующего с нижними конечностями пользователя. Возможности этого устройства позволяют на 30-50% увеличить силу опорно-двигательного аппарата человека. Подобные характеристики позволяют экзоскелету помогать двигаться пожилым людям или лицам с различными травмами. В таком случае приводы экзоскелета могут брать на себя часть нагрузки, разгружая мышцы пользователя.

К осени прошлого года в ЮЗГУ был создан целый комплекс средств, предназначенных для решения различных задач. В рамках этого комплекса предлагаются три изделия схожей конструкции, но с различными характеристиками и разным предназначением. Новые проекты создавались для решения научных задач, а также для возможного использования на практике. Для этого три экзоскелета отличались приборным оснащением.

Первое изделие семейства – т.н. пассивный экзоскелет ExoMeasure. Он представляет собой каркас сложной «анатомической» конструкции с набором датчиков, отслеживающих взаимные перемещения отдельных деталей. Таким образом, при движении человека, использующего этот экзоскелет, автоматика производит фиксацию всех перемещений. Подобная техника предлагалась для использования в научных целях, для изучения особенностей механики человеческого тела.

Второй вариант экзоскелета получил название ExoLite. Эта система представляет собой т.н. набедренный экзоскелет, предназначенный для дублирования и усиления ног пользователя. Такое устройство получило несколько шарниров и приводов в разных частях, что позволяет человеку вставать, садиться, ходить и подниматься по лестнице, используя частичную разгрузку опорно-двигательного аппарата.

Третий экзоскелет, созданный в конце прошлого года, назвали ExoHeavy. Это устройство призвано дублировать ноги пользователя, а также использует систему поддержки спины. При помощи этого оснащения экзоскелет позволяет вставать, садиться и ходить человеку, даже не имеющему возможности перемещаться самостоятельно ввиду недостаточной силы собственных мышц. Также система ExoHeavy позволяет пользователю переносить дополнительный груз весом до 80 кг.

Согласно планам конца осени прошлого года, экзоскелеты ExoMeasure и ExoLite должны были выйти на испытания в начале 2016 года. После проверок в условиях университетской лаборатории предлагалось испытать эти системы и установить их потенциал в деле реабилитации реальных больных. Этот этап испытаний должен был проводиться на базе курского центра функциональной реабилитации «Аквила». Центр имеет опыт работы с людьми, страдающими от различных двигательных расстройств. Новая техника разработки ЮЗГУ должна была позволить им повысить эффективность реабилитации пациентов.

В конце прошлого года разработчики новых систем рассказали о своих производственных возможностях. По словам заведующего лабораторией, занимающейся экзоскелетами, Андрея Яцуна, возможность университета позволяют наладить серийное производство новых систем с выпуском до десяти изделий в год. Стоимость серийного экзоскелета оценивается в 700-800 тыс. рублей. А. Яцун отметил, что аналогичные системы, разработанные другими отечественными университетами и планируемые к выпуску в конце 2016 года, будут стоить около 1,5 млн рублей.

ЮЗГУ разрабатывает экзоскелет для армии
Система ExoAtlet от МГУю Фото Utro.ru


Опытные образцы новых экзоскелетов, разработанных курским университетом, используются в лабораторных исследованиях и в испытаниях, а кроме того, становятся экспонатами выставок. Так, в декабре прошлого года разработки лаборатории «Современные методы и робототехнические системы для улучшения среды обитания человека» были представлены на выставке ВУЗПРОМЭКСПО-2015. Тогда утверждалось, что новая система может буквально поставить на ноги даже инвалидов первой группы.

За несколько дней до начала декабрьской выставке представители ЮЗГУ рассказали о грядущем подписании контракта с министерством обороны, в соответствии с которым будет разработана новая версия экзоскелета, предназначенная для эксплуатации войсками. Военное ведомство выразило желание оказать финансовую поддержку проекту. По имеющимся данным, сначала по заказу министерства обороны будет создана система, улучшающая физические возможности пользователя. Такой экзоскелет можно будет использовать в транспортных целях, а также при выполнении погрузочных работ. В дальнейшем возможно появление аналогичной системы, предназначенной для использования непосредственно в боевых действиях и имеющей соответствующие особенности конструкции.

В настоящее время в нашей стране разрабатываются несколько новых проектов экзоскелетов различного назначения. К примеру, первой подобной системой, вышедшей на рынок, может стать разработка специалистов Московского государственного университета под названием ExoAtlet. Устройство общим весом 12 кг позволит пользователю передвигаться, даже имея нарушения работы опорно-двигательного аппарата, а также переносить груз весом 70-100 кг. Уже разработана специальная модификация этого экзоскелета, способная оснащаться 35-кг броневым щитом. Такой вариант устройства может заинтересовать военных и спасателей. Экзоскелет ExoAtlet будет доступен для заказа к концу текущего года.

В целом промышленность смотрит на будущее имеющихся проектов экзоскелетов с оптимизмом. Так, в апреле прошлого года руководитель направления медицинского оборудования Объединенной приборостроительной корпорации Александр Кулиш заявил, что поставку армейских экзоскелетов, значительно повышающих силу бойцов, стоит ожидать в течение следующих пяти лет. Таким образом, в самом ближайшем будущем может начаться освоение новой техники, которая может получить достаточно широкое распространение.

Облик армейского экзоскелета от ЮЗГУ пока неизвестен. Возможно, он будет похож на существующие разработки, однако следует ожидать большого отличия от них. Известно, что образец такой техники будет показан в начале сентября в ходе выставки «Армия-2016». Тем не менее, возможно, что «премьера» этой системы состоится раньше. Так или иначе, министерство обороны может рассчитывать на появление новой специальной техники, позволяющей повысить возможности солдат при решении тех или иных задач.


По материалам сайтов:
https://swsu.ru/
http://5-tv.ru/
http://dddkursk.ru/
http://vz.ru/
http://utro.ru/
Автор: Рябов Кирилл


Мнение редакции "Военного обозрения" может не совпадать с точкой зрения авторов публикаций

CtrlEnter
Если вы заметили ошибку в тексте, выделите текст с ошибкой и нажмите Ctrl+Enter
Читайте также
Комментарии 19
  1. 7race 24 июня 2016 06:29
    Все эти ваши экзоскелеты - недостойное истинного коммуниста преклонение перед тлетворным влиянием загнивающего Запада.
    Даёшь индивидуальный телепортер каждому бойцу! Вот наше цель и задача!
  2. avg-mgn 24 июня 2016 06:59
    Прежде всего, такие системы интересуют военных, поскольку позволяют заметно повысить возможности солдата на поле боя и в тылу. За счет экзоскелетов можно увеличить размеры носимого боекомплекта или использовать более тяжелое оружие. Кроме того, упрощается выполнение погрузочно-разгрузочных операций.

    Вопрос к автору: цель внедрения солдат носильщик или грузчик? Весь этот скелет питать надо, вот и будет боец таскать на себе источник и ни чего более, а проводок в бою оборвется (перебило) или шлангочка - хана бойцу. Не нужно переносить прямой проекцией созданное для гражданки на поле боя.
  3. code54 24 июня 2016 09:25
    Да батарейки вопрос! Что-то с маховиком каким систему, типо пару раз присел , разогнал-раскрутил и попер уже! )))
  4. JonnyT 24 июня 2016 10:05
    без источника питания, обеспечивающего длительную автономность, применение экзоскилетов весьма ограничено.
    Плюсы конечно есть - ведутся разработки, нарабатывается опыт, но ничего прорывного нет. Разработкам этого типа уже лет 15.......главное чтобы вся эта работа продолжала прогрессировать, а не превратилась в банальный попил с откатами.
  5. отто меер 24 июня 2016 10:39
    Цитата: JonnyT
    но ничего прорывного нет

    Совершенно верно. И пока не будет источника энергии (аккумулятор, реактор не важно), так ни чего и не будет. Тему давно мониторю. Есть и у нас, и у амерекашек, ни плохие наработки у евреев и в принципе можно пустить уже кое что, если не в серию, то хотя бы в пред серийную обкатку. Но время автономной работы 10-20 минут...
    1. code54 24 июня 2016 12:59
      То что есть сейчас разработки и действующие модели, пока только людям с ограниченной подвижностью годятся, и это более важный возможно путь развития данных "ходуль". А для боевых действий?! Ни подвижности-маневренности, ни автономности. таскать на складе ящики с боеприпасами, или на пешем марше бойцы заменят пару грузовиков? Так что ли?
      Когда-нибудь в будущем далеком появятся возможно! А пока, прежде чем минусовать, объясните что таким недоделкам делать в армии?
  6. Skubudu 24 июня 2016 13:02
    Когда время автономной работы будет часов 6 и экзоскелет в штурмовой операции позволит носить очень тяжелую броню 70-90кг, без потери скорости движения, такая броня полностью защитит от всей стрелковки до 12.7мм. и большой боекомплект. При штурме городов, такие штурмовики станут Ночным кошмаром для обороняющихся.
    1. Вадим237 24 июня 2016 15:14
      Тяжёлая броня уже не нужна - ей создали альтернативу - "металлическая пена" - материал лёгкий, но очень прочный.
  7. avg-mgn 24 июня 2016 16:18
    Цитата: Вадим237
    Тяжёлая броня уже не нужна - ей создали альтернативу - "металлическая пена" - материал лёгкий, но очень прочный.

    Этой "пене" уже под четверть века. Если американцы ее изобрели, а Абрамсы в метровую броню одевают, как Вы думаете, они что полные профаны? Изучайте материал прежде чем писать всякий бред на сайте, здесь его без Вас хватает.
    1. Вадим237 24 июня 2016 16:56
      Извольте - далеко ни бред - бронематериал из металлической пены испытали только в этом году
      Эксперимент был проведен исследователями из университета Северной Каролины под руководством Авсане Рабиэйи, профессора авиа- и ракетостроения. Ученые выстрелили бронебойной пулей калибра 7,62 мм в кусок металлопены. Результаты удивили даже самих ученых.


      «Мы смогли остановить пулю материалом толщиной менее 2,5 см, при этом углубление в месте попадания пули оказалось глубиной менее 8 мм. Для примера по стандартам Национального института юстиции броня считается хорошей, даже если после попадания в ней остается выемка в 44 мм глубиной» — говорит сам Рабиэйи.


      При этом металлопена может быть изготовлена множеством разных способов. Некоторые пропускают горячий газ через расплавленный металл, другие льют заготовки с использованием полых металлических сфер для придания материалу пустот.


      Вдобавок к повышенной прочности по исследованиям профессора композитные металлические пены эффективно защищают от рентгеновских и гамма-лучей, а также от нейтронной радиации. Также они выдерживают огонь и повышенную температуру в два раза лучше, чем металлы, из которых они сделаны.
      Выстрел бронебойной пулей калибра 7,62 -
      1. code54 27 июня 2016 21:26
        Стреляли 7.62 на 50 метров в мешок с мет.стружкой (обычный хлощевый, стружка тож не титановая), ни разу пуля до стенда не прошла. А вы говорите пена и нанотехнологии! )))
  8. avg-mgn 24 июня 2016 17:46
    Первая металлическая пена была получена Бенджамином Сосником в 1948 г
    Rabiei A, Vendra L, Reese N, Young N, Neville BP. Processing and characterization of
    a new composite metal foam. 2005.p.369-374.

    1990 году учеными Калифорнийского университета в Ирвайне и Калифорнийского технологического института разработана установка промышленного производства. В 2004 ими же создан образец выдержавший бронебойную 12 мм пулю, при этом толщина композита составила 2,5 дюйма.
    Ни о какой броне речи нет и не было. Статья на которую Вы ссылаетесь лишь демонстрирует возможности композита пенометалла с кевларом и керамикой. Так что не нужно упорно повторять рекламные статьи и забивать голову себе и людям.
    1. Вадим237 24 июня 2016 18:30
      Так она по бронестойкости ни чем не уступает титановой броне ВТ32ТВЧ, плотность 0,6 грамма на сантиметр кубический - то есть в шесть восемь раз легче чем титановая и стольная броня, для бронежилетов то что надо - в бронировании к этому материалу придут в ближайшем будущем.
  9. avg-mgn 24 июня 2016 19:03
    Поживем, посмотрим. Пока речь может идеи только о композитах с применением пены. А вот в плане создания аккумуляторов энергии у этой пены колоссальные перспективы.
  10. Верден 24 июня 2016 19:52
    В двух томах. Первый том - "Из жизни слонов". 400 страниц. Второй том - "Советский слон - самый счастливый слон в мире!" - 500 страниц.
    На уровне современных технологий такой экзоскелет подразумевает микросхемы и программное обеспечение. А есть програмное беспечение, знаит найдуться люди, которые будут работать над перехватом управления такими системами. Слово "хакерство" обретёт новый смысл. Возможно, появится выражение "хакнуть бойца".
    1. Altona 24 июня 2016 21:17
      Цитата: Верден
      На уровне современных технологий такой экзоскелет подразумевает микросхемы и программное обеспечение. А есть програмное беспечение, знаит найдуться люди, которые будут работать над перехватом управления такими системами. Слово "хакерство" обретёт новый смысл. Возможно, появится выражение "хакнуть бойца".

      ------------------
      Если экзоскелет будет работать как система реабилитации человека с ограниченными возможностями-инвалида или человека с атрофией мышц, то в принципе можно сделать его от розетки, чтобы хотя бы дома человек сам себя обслуживал или совершал какую то работу.
      А насчёт использования экзоскелета в армии пришла в голову хохма, что в будущем будет нважно. какие физические недостатки у бойца. Военком скажет:"Ничего, боец, в экзоскелете послужишь!"
    2. AFG-X 25 июня 2016 14:16
      Для взлома необходимо чтобы у него был коммуникационный порт или антенна. Без них хакнуть экзоскелет невозможно. Систему связи и коммуникации можно сделать отдельным модулем, электрически не связанную с контроллером приводов.
  11. Карандаш 24 июня 2016 22:57
    Без силовых агрегатов и источников питания, которые тоже надо таскать на себе, - все это чистой воды из области перпетум мобиле. Детище анженеров нового поления.
    1. code54 27 июня 2016 21:19
      И не только элементы питания! Это ведь не Мул на 4х точках. Я не инженер, но представить можно, Стопу человека к примеру как опору, сколько нюансов для ходьбы, и не только ведь по полу ровному! А бойцу не только идти, а прыгать-бегать , падать и т.д. нужно! И в грязь и снег. Камушек под подошвой крутанулся, человек не думая сбалансирует. Делать экзоскелет и обвешивать броней? Представляете на данных этапах развития такую цель? А забронировать всю механику-гидравлику?
  12. gavrik 30 июня 2016 09:23
    Главное в экзоскелете - источник энергии. Будет портативный и мощный, будет революция во всём. И кто первым его сделает, сделает резкий скачёк в развитии технологий.

Информация

Посетители, находящиеся в группе Гость, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Картина дня