Exoskeletons

جيتوڻيڪ اسان تازو ئي exoskeletons بابت وڌيڪ ٻڌندا رهيا آهيون، اهو ظاهر ٿئي ٿو ته هن ايجاد جي تاريخ اڻويهين صدي عيسويء تائين واپس اچي ٿي. ڳولهيو ته اهو ڏهاڪن ۾ ڪيئن بدلجي ويو آهي ۽ ان جي ارتقا ۾ ڪهڙيون موڙ واريون شيون نظر آيون. 

1. نڪولائي يگنا جي پيٽنٽ مان مثال

1890 - ايڪسوسڪيليٽن ٺاهڻ لاءِ پهريون نوان خيال 1890 صدي عيسويءَ جي تاريخ ۾. 420179 ۾، نڪولس يگن آمريڪا ۾ پيٽنٽ ڪيو (پيٽنٽ نمبر US XNUMX A) ”هڪ ڊوائيس هلڻ، ڊوڙڻ ۽ جمپنگ جي سهولت لاءِ“ (1). اهو ڪاٺ مان ٺهيل هٿيار هو، جنهن جو مقصد ڪيترن ئي ڪلوميٽرن جي مارچ دوران هڪ جنگجو جي رفتار کي وڌائڻ هو. ڊيزائن وڌيڪ بهتر حل جي ڳولا لاءِ الهام جو ذريعو بڻجي وئي.

1961 - 60 جي ڏهاڪي ۾، جنرل اليڪٽرڪ، ڪميلا يونيورسٽي جي سائنسدانن جي هڪ گروپ سان گڏ، هڪ اليڪٽررو-هائيڊولڪ سوٽ ٺاهڻ تي ڪم شروع ڪيو جيڪو انساني ورزش کي هٿي ڏئي. انسان جي واڌاري واري منصوبي تي فوج سان تعاون هارڊيمن جي ترقي جو سبب بڻيو (2). منصوبي جو مقصد ھڪڙو سوٽ ٺاھڻ ھو، جيڪو ھڪڙي شخص جي قدرتي تحريڪن کي نقل ڪري، کيس تقريبا 700 ڪلوگرام وزن کڻڻ جي اجازت ڏني وئي. سوٽ جو وزن به ساڳيو هو، پر ان جو وزن فقط 20 ڪلوگرام هو.

2. جنرل اليڪٽرڪ گرمي ايڪسچينج پروٽوٽائپ

منصوبي جي ڪاميابي جي باوجود، اهو ظاهر ٿيو ته ان جي افاديت ناگزير هئي، ۽ ابتدائي ڪاپيون قيمتي هونديون. انهن جي محدود متحرڪ اختيارن ۽ پيچيده پاور سسٽم آخرڪار انهن ڊوائيسز کي ناقابل استعمال بڻائي ڇڏيو. جاچ دوران، اهو معلوم ٿيو ته هارڊيمن صرف 350 ڪلوگرام کڻڻ جي قابل آهي، ۽ جڏهن ڊگهي عرصي تائين استعمال ڪيو وڃي، اهو خطرناڪ، غير منظم تحريڪن ٺاهڻ جو رجحان آهي. پروٽوٽائپ جي وڌيڪ ترقي کان صرف هڪ بازو ڇڏي ڏنو ويو آهي - ڊوائيس اٽڪل 250 ڪلوگرام وزن آهي، پر اهو صرف اڳئين exoskeleton وانگر غير عملي هو.

70s - ان جي سائيز، وزن، عدم استحڪام ۽ طاقت جي مسئلن جي ڪري، هارڊيمن ڪڏهن به ان کي پيداوار ۾ نه ڪيو، پر Man-Mate صنعتي بازو ڪجهه 60s ٽيڪنالاجي شامل ڪيو. ٽيڪنالاجي جا حق خريد ڪيا ويا ويسٽرن اسپيس ۽ مئرين، جي اي جي انجنيئرن مان هڪ پاران قائم ڪيل. پراڊڪٽ کي وڌيڪ ترقي ڏني وئي ۽ اڄ اها هڪ وڏي روبوٽڪ بازو جي صورت ۾ موجود آهي، جيڪا قوت راءِ استعمال ڪندي، 4500 ڪلوگرام تائين وزن کڻي سگهي ٿي، جيڪا اسٽيل انڊسٽري لاءِ مثالي آهي.

3. سربيا ۾ Mihajlo Pupin Institute ۾ ٺهيل Exoskeletons.

1972 - سربيا جي ميهاجلو پوپين انسٽيٽيوٽ ۾ پروفيسر جي اڳواڻي ۾ هڪ گروپ پاران ابتدائي فعال exoskeletons ۽ humanoid روبوٽ تيار ڪيا ويا. ميومير ووڪوبراٽووچ. سڀ کان پهريان، پيرن جي حرڪت واري نظام کي ترقي ڪئي وئي آهي ته جيئن پيراپليجيا سان ماڻهن جي بحالي جي حمايت ڪن.3). جڏهن فعال exoskeletons کي ترقي ڪندي، انسٽيٽيوٽ انساني چال جي تجزيو ۽ ڪنٽرول لاء طريقا پڻ ٺاهيا. انهن مان ڪجهه ترقي اڄ جي اعلي ڪارڪردگي انساني روبوٽ جي ترقي ۾ مدد ڪئي آهي. 1972 ۾، هڪ فعال exoskeleton pneumatic Drive ۽ electronic programming for paraplegics جي بلگريڊ ۾ هڪ آرٿوپيڊڪ ڪلينڪ ۾ آزمايو ويو.

1985 - لاس الاموس نيشنل ليبارٽري ۾ هڪ انجنيئر Pitman نالي هڪ exoskeleton ٺاهي رهيو آهي، پيادلن لاءِ پاور آرمر. ڊوائيس جو ڪنٽرول سينسر تي ٻڌل هو جيڪو کوپڙي جي مٿاڇري کي اسڪين ڪري ٿو، خاص هيلمٽ ۾ رکيل آهي. ان وقت جي ٽيڪنالاجيءَ جي صلاحيتن کي نظر ۾ رکندي، ان کي ٺاهڻ لاءِ تمام پيچيده ڊزائن هئي. حد بنيادي طور تي ڪمپيوٽرن جي ناقص ڪمپيوٽنگ پاور هئي. ان کان علاوه، دماغي سگنلن جي پروسيسنگ ۽ انهن کي خارجي تحريڪن ۾ تبديل ڪرڻ ان وقت ٽيڪنيڪل طور تي عملي طور تي ناممڪن رهيو.

4. مونٽي ريڊ پاران ڊزائين ڪيل لائف سوٽ exoskeleton.

1986 - مونٽي ريڊ، هڪ آمريڪي فوج جو سپاهي، جنهن پيراشوٽ جمپ ۾ پنهنجي اسپائن کي ڀڃي ڇڏيو، بقا جي سوٽ لاءِ هڪ ايڪسوسڪيليٽن ٺاهي رهيو آهي (4). هو رابرٽ هيئنلين جي سائنس فڪشن ناول اسٽارشپ ٽروپرز ۾ موبائيل انفنٽري سوٽ جي وضاحتن کان متاثر هو، جيڪو هن اسپتال ۾ صحتياب ٿيڻ دوران پڙهيو. بهرحال، ريڊ پنهنجي ڊوائيس تي 2001 تائين ڪم شروع نه ڪيو. 2005 ۾، هن سيٽل، واشنگٽن ۾ سينٽ پيٽرڪ ڊي ريس ۾ هڪ پروٽوٽائپ 4,8-گيج فرار سوٽ آزمايو. ڊولپر دعويٰ ڪئي آهي ته هن روبوٽ سوٽ ۾ هلڻ جي رفتار جو رڪارڊ قائم ڪيو آهي، جيڪو 4 ڪلوميٽر في ڪلاڪ جي سراسري رفتار سان 14 ڪلوميٽرن جو احاطو ڪري ٿو. Lifesuit 1,6 پروٽوٽائپ مڪمل طور تي چارج ٿيل 92 ڪلوميٽر سفر ڪرڻ جي قابل هئي ۽ XNUMX ڪلوگرام کڻڻ جي قابل هئي.

1990 - موجوده - HAL exoskeleton جو پهريون پروٽوٽائپ يوشيوڪي سنڪي پاران تجويز ڪيو ويو (5)، پروفيسر. Tsukuba يونيورسٽي. سنڪي ٽي سال گذاريا، 1990 کان 1993 تائين، انهن نيورسن جي نشاندهي ڪئي جيڪي پيرن جي حرڪت کي ڪنٽرول ڪن ٿا. هن کي ۽ هن جي ٽيم کي سامان کي پروٽوٽائپ ڪرڻ ۾ چار سال لڳا. ٽيون HAL پروٽوٽائپ، 22 صدي جي شروعات ۾ ترقي يافته، ڪمپيوٽر سان ڳنڍيل هو. بيٽري جو وزن تقريبن 5 ڪلوگرام هو، ان کي تمام غير عملي بڻائي ڇڏيو. ان جي ابتڙ، بعد ۾ ماڊل HAL-10 جو وزن صرف 5 ڪلوگرام هو، ۽ بيٽري ۽ ڪنٽرول ڪمپيوٽر صارف جي کمر جي چوڌاري ويڙهيل هئا. HAL-XNUMX في الحال هڪ چار عضون وارو طبي ايڪسوسڪيليٽن آهي (جيتوڻيڪ صرف هيٺين-اعضن جو نسخو پڻ موجود آهي) جاپاني ڪمپني سائبرڊائن انڪ پاران تيار ڪيل آهي. Tsukuba يونيورسٽي جي تعاون سان.

5. پروفيسر Yoshiyuki Sankai پيش ڪري ٿو Exoskeleton ماڊل مان هڪ.

تقريبن 2 ڪلاڪ 40 منٽن اندر اندر ۽ ٻاهران ڪم ڪري ٿو. ڳري شيون کڻڻ ۾ مدد ڪري ٿي. جسم جي اندر ڪنٽينرز ۾ ڪنٽرول ۽ ڊرائيو عناصر جي ترتيب ان کي "بيڪ پيڪ" کان نجات حاصل ڪرڻ ممڪن بڻائي ٿو، جيڪا خاص طور تي تمام خاص طور تي خارج ٿيل آهي، ڪڏهن ڪڏهن هڪ وڏي حشر وانگر. هائپر ٽائونشن، اوستيوپورسس ۽ ڪنهن به دل جي بيماري سان ماڻهن کي HAL استعمال ڪرڻ کان پهريان ڊاڪٽر سان صلاح ڪرڻ گهرجي، ۽ contraindications شامل آهن، پر محدود نه آهن، پيس ميڪر ۽ حمل. HAL FIT پروگرام جي حصي جي طور تي، ڪارخانو پيش ڪري ٿو علاج جي سيشن کي استعمال ڪرڻ جو امڪان هڪ exoskeleton سان ٻنهي بيمار ۽ صحتمند ماڻهن لاءِ. ڊيزائنر HAL دعويٰ ڪئي آهي ته جديديت جي ايندڙ مرحلن جو مقصد هڪ پتلي سوٽ ٺاهڻ هوندو جيڪو صارف کي آزاديءَ سان هلڻ ۽ هلڻ جي اجازت ڏيندو. 

2000 - پروفيسر Homayoun Kazerouni ۽ سندس ٽيم Ekso Bionics تي ترقي ڪري رهيا آهن انساني يونيورسل ڪارگو ڪيريئر، يا HULC (6) هائيڊولڪ ڊرائيو سان هڪ وائرليس exoskeleton آهي. ان جو مقصد وڙهندڙ سپاهين کي 90 ڪلوميٽر في ڪلاڪ جي وڌ ۾ وڌ رفتار سان ڊگهي عرصي تائين 16 ڪلوگرام وزن کڻڻ ۾ مدد ڏيڻ آهي. 26 فيبروري 2009 تي AUSA ونٽر سمپوزيم ۾ عوام لاءِ ان سسٽم جو انڪشاف ڪيو ويو، جڏهن لاڪ هيڊ مارٽن سان لائسنس جو معاهدو ٿيو. ھن ڊزائن ۾ استعمال ٿيل غالب مواد ٽائيٽيم آھي، ھڪڙو ھلڪو وزن پر نسبتا قيمتي مواد آھي جنھن ۾ اعلي ميڪيڪل ۽ طاقت جي ملڪيت آھي.

Exoskeleton سکشن کپن سان ليس آهي جيڪو ان کي 68 ڪلوگرام تائين وزن کڻڻ جي اجازت ڏئي ٿو. پاور چار ليتيم-پوليمر بيٽرين مان فراهم ڪئي وئي آهي، جيڪا 20 ڪلاڪن تائين بهتر لوڊ تي ڊوائيس جي عام آپريشن کي يقيني بڻائي ٿي. Exoskeleton کي مختلف جنگي حالتن ۽ مختلف لوڊن سان آزمايو ويو. ڪامياب تجربن جي هڪ سلسلي کان پوء، 2012 جي زوال ۾ هن کي افغانستان موڪليو ويو، جتي هن کي هٿياربند ويڙهه دوران آزمايو ويو. ڪيترن ئي مثبت جائزو جي باوجود، منصوبي کي معطل ڪيو ويو. جيئن ته اهو نڪتو، ڊزائن ان کي ڪجهه تحريڪن کي انجام ڏيڻ ڏکيو ڪيو ۽ اصل ۾ عضلات تي لوڊ وڌايو، جيڪو ان جي تخليق جي عام خيال جي مخالفت ڪري ٿو.

2001 - برڪلي لوئر Extremity Exoskeleton (BLEEX) پروجيڪٽ، اصل ۾ بنيادي طور تي فوج لاءِ، جاري آهي. ان جي فريم ورڪ جي اندر، واعدو نتيجا حاصل ڪيا ويا عملي اهميت جي خودمختيار حل جي صورت ۾. پهرين، هڪ روبوٽ ڊيوائس ٺاهي وئي جيڪا هيٺين جسم سان ڳنڍيل هئي ته پيرن کي اضافي طاقت ڏئي. سامان ڊفينس ايڊوانسڊ ريسرچ پروجيڪٽس ايجنسي (DARPA) پاران فنڊ ڪيو ويو ۽ برڪلي روبوٽڪس اينڊ هيومن انجنيئرنگ ليبارٽري پاران تيار ڪيو ويو، ڪيليفورنيا يونيورسٽي جي هڪ ڊويزن، برڪلي جي مڪينيڪل انجنيئرنگ ڊپارٽمينٽ. برڪلي جو Exoskeleton سسٽم سپاهين کي اهو صلاحيت ڏئي ٿو ته هو گهٽ ۾ گهٽ ڪوشش سان وڏو بار کڻن ۽ ڪنهن به قسم جي خطي تي، جهڙوڪ کاڌو، بچاءُ جو سامان، فرسٽ ايڊ ڪٽ، مواصلاتي سامان ۽ هٿيار. فوجي ايپليڪيشنن جي علاوه، BLEEX هن وقت سول منصوبن کي ترقي ڪري رهيو آهي. روبوٽڪس ۽ هيومن انجنيئرنگ جي ليبارٽري هن وقت هيٺين حلن تي تحقيق ڪري رهي آهي: ExoHiker - هڪ exoskeleton جيڪو خاص طور تي مهم جي شرڪت ڪندڙن لاءِ ٺاهيو ويو آهي جتي ڳري سامان کڻڻ جي ضرورت آهي، ExoClimber - ماڻهن لاءِ سامان جيڪي اونچين ٽڪرين تي چڙهندا آهن، ميڊيڪل Exoskeleton - هڪ exoskeleton ماڻهن لاءِ. معذور جسماني صلاحيتون. هيٺين انتهاپسندي جي متحرڪ متحرڪ.

8. سرڪوس XOS 2 عمل ۾ پروٽوٽائپ

متن

2010 - XOS 2 ظاهر ٿئي ٿو (8) سرڪوس کان XOS exoskeleton جو تسلسل آهي. سڀ کان پهريان، نئين ڊيزائن وڌيڪ روشن ۽ وڌيڪ قابل اعتماد ٿي چڪي آهي، جيڪا 90 ڪلوگرام تائين وزن جي جامد کڻڻ جي اجازت ڏئي ٿي. ڊوائيس هڪ سائبرگ وانگر آهي. ڪنٽرول ٽيٽي ايڪٽيوٽرز تي ٻڌل آهي جيڪي مصنوعي جوڑوں وانگر ڪم ڪن ٿا. Exoskeleton ڪيترن ئي سينسر تي مشتمل آهي جيڪي سگنلن کي ڪمپيوٽر جي ذريعي عمل ڪندڙ ڏانهن منتقل ڪن ٿا. اهڙيء طرح، آسان ۽ مسلسل ڪنٽرول ٿئي ٿي بغير صارف کي ڪنهن به اهم ڪوشش محسوس ڪرڻ کان سواء. XOS جو وزن 68 ڪلوگرام آهي.

2011 - موجوده - يو ايس فوڊ اينڊ ڊرگ ايڊمنسٽريشن (ايف ڊي اي) منظور ڪري ٿو ReWalk ميڊيڪل exoskeleton (9). اهو هڪ سسٽم آهي جيڪو پيرن کي مضبوط ڪرڻ لاء طاقت عناصر استعمال ڪري ٿو ۽ پيراپليجڪس کي سڌو بيهڻ، هلڻ ۽ ڏاڪڻ تي چڙهڻ جي اجازت ڏئي ٿو. توانائي فراهم ڪئي وئي آهي هڪ بيڪ پيڪ بيٽري ذريعي. ڪنٽرول هڪ سادي هٿ-هيٺ ريموٽ ڪنٽرول استعمال ڪندي ڪيو ويندو آهي، جيڪو صارف جي تحريڪن کي ڳولي ٿو ۽ درست ڪري ٿو. هي سڀ اسرائيل مان اميت گوفر پاران تيار ڪيو ويو آهي ۽ ReWalk Robotics Ltd (اصل ۾ Argo Medical Technologies) پاران 85 هزار PLN ۾ وڪرو ڪيو ويو آهي. ڊالر.

9. ماڻهو ReWalk exoskeletons ۾ هلن ٿا

ڇڏڻ جي وقت، سامان ٻن نسخن ۾ دستياب هو - ReWalk I ۽ ReWalk P. پهريون طبي ادارن پاران استعمال ڪيو ويندو آهي تحقيق يا علاج جي مقصدن لاء طبي پروفيسر جي نگراني هيٺ. ReWalk P جو مقصد گھر ۾ يا عوامي جڳهن تي مريضن جي ذاتي استعمال لاءِ آھي. جنوري 2013 ۾، ReWalk Rehabilitation 2.0 جو تازو ورزن جاري ڪيو ويو. هن ڊگھي ماڻهن جي ويهڻ جي پوزيشن کي بهتر ڪيو ۽ ڪنٽرول سافٽ ويئر کي بهتر بڻايو. ReWalk استعمال ڪندڙ کي بيچيني استعمال ڪرڻ جي ضرورت آهي. دل جي بيمارين ۽ هڏن جي ڪمزوري جو ذڪر contraindications طور ڪيو ويو آهي. حدون پڻ اوچائي آهن، 1,6-1,9 ميٽر جي اندر، ۽ جسم جو وزن 100 ڪلوگرام تائين. هي واحد Exoskeleton آهي جنهن ۾ توهان ڪار هلائي سگهو ٿا.

10. ELEGS Ex Bionics کان

2012 - Ekso Bionics، اڳ ۾ Berkeley Bionics جي نالي سان سڃاتو وڃي ٿو، ان جي طبي exoskeleton متعارف ڪرايو. پراجيڪٽ ٻه سال اڳ شروع ڪيو ويو جنهن جي نالي سان eLEGS (10)، ۽ فالج جي مختلف درجي سان ماڻهن جي بحاليءَ جو مقصد هو. ReWalk وانگر، ڊزائن کي ڪچين جي استعمال جي ضرورت آهي. بيٽري گهٽ ۾ گهٽ ڇهن ڪلاڪن جي استعمال لاءِ توانائي فراهم ڪري ٿي. Exo کٽ جي قيمت اٽڪل 100 هزار. ڊالر. پولينڊ ۾، Ekso GT exoskeleton پروجيڪٽ ڄاتو وڃي ٿو - هڪ طبي ڊيوائس جيڪو اعصابي مريضن سان ڪم ڪرڻ لاءِ ٺهيل آهي. ان جي جوڙجڪ گھمڻ جي اجازت ڏئي ٿي، جن ۾ فالج کان پوءِ وارا ماڻھو، اسپينل ڪنڊ جي زخمن، گھڻن اسڪليروسس سان مريض يا گيلين-بيري سنڊروم سان. سامان ڪيترن ئي مختلف طريقن سان ڪم ڪري سگھي ٿو، مريض جي خرابي جي درجي تي منحصر ڪري ٿو.

2013 - Mindwalker، دماغ تي ڪنٽرول ٿيل exoskeleton پروجيڪٽ، يورپي يونين کان فنڊ حاصل ڪري ٿو. ڊزائين برسلز جي مفت يونيورسٽي ۽ اٽلي ۾ سانتا لوسيا فائونڊيشن جي سائنسدانن جي وچ ۾ تعاون جو نتيجو آهي. محققن ڊوائيس کي ڪنٽرول ڪرڻ جا مختلف طريقا آزمايا - انهن کي يقين آهي ته دماغ-نيورو-ڪمپيوٽر انٽرفيس (BNCI) بهترين ڪم ڪري ٿو، جيڪو توهان کي پنهنجي خيالن سان ان کي ڪنٽرول ڪرڻ جي اجازت ڏئي ٿو. سگنل دماغ ۽ ڪمپيوٽر جي وچ ۾ سفر ڪن ٿا، اسپينل ڪنڊ کي ختم ڪندي. Mindwalker EMG سگنلن کي تبديل ڪري ٿو، جيڪي ننڍيون صلاحيتون آهن (ميوپوٽينشيل سڏيو ويندو آهي) جيڪي هڪ شخص جي چمڙي جي مٿاڇري تي ظاهر ٿيندا آهن جڏهن عضلات ڪم ڪن ٿا، برقي حرڪت جي حڪمن ۾. Exoskeleton ڪافي ھلڪو آھي، وزن صرف 30 ڪلوگرام بغير بيٽرين جي. اهو هڪ بالغ کي 100 ڪلوگرام وزن جي مدد ڪري سگهي ٿو.

2016 - ETH زيورخ، سوئٽزرلينڊ، پهرين سائبيٿلون راندين جي مقابلي جي ميزباني ڪري رهيو آهي معذور ماڻهن لاءِ مددگار روبوٽ استعمال ڪندي. نظمن مان ھڪڙو ھڪڙو exoskeleton race ھو ھڪڙي رڪاوٽ واري ڪورس تي ماڻھن لاءِ paraplegia سان. مهارتن ۽ ٽيڪنالاجي جي هن مظاهري ۾، exoskeleton استعمال ڪندڙن کي ڪم سرانجام ڏيڻا پوندا هئا جهڙوڪ هڪ صوفيءَ تي ويهڻ ۽ اٿڻ، ٻڪرين تي هلڻ، پٿرن تي قدم کڻڻ (جيئن ته جبل جي درياءَ کي پار ڪرڻ وقت)، ۽ ڏاڪڻين تي چڙهڻ. اهو ظاهر ٿيو ته ڪو به سڀئي مشق مڪمل نه ڪري سگهيو، ۽ تيز ترين ٽيمن کي 50 منٽن کان وڌيڪ 8 ميٽر جي رڪاوٽ ڪورس کي مڪمل ڪرڻ لاء ورتو. ايندڙ واقعو 2020 ع ۾ exoskeleton ٽيڪنالاجي جي ترقي جي اشاري جي طور تي ٿيندي.

2019 - ليمپسٽون، برطانيه ۾ ڪمانڊو ٽريننگ سينٽر تي اونهاري جي مظاهرن دوران، رچرڊ برائوننگ، موجد ۽ گريوٽي انڊسٽريز جي سي اي او، پنهنجو ڊيڊالس مارڪ 1 exoskeleton جيٽ سوٽ ڏيکاريو، جنهن فوج تي وڏو اثر وڌو، ۽ نه رڳو انگريزن تي. ڇهه ننڍيون جيٽ انجڻون - انهن مان ٻه پوئتي تي نصب ٿيل آهن ۽ ٻه اضافي جوڑوں جي صورت ۾ هر هٿ تي - توهان کي 600 ميٽر جي اوچائي تائين وڌڻ جي اجازت ڏين ٿا. هن وقت تائين، ٻارڻ صرف 10 منٽن جي پرواز لاء ڪافي آهي. ...