Kaj je v robotiki eksoskelet?

V robotiki je eksoskelet, znan tudi kot eksoskelet s pogonom, motorna obleka, ki se uporablja za povečanje človeške moči in/ali hitrosti. Koncept je bil obsežno obravnavan v znanstveni fantastiki, vendar je šele pred kratkim začel pridobivati ​​verodostojnost v resničnem svetu. Koncept je pridobil največ pozornosti ameriške vojske in robotsko usmerjenih azijskih držav, kot sta Japonska in Južna Koreja. Od leta 2009 so bili eksoskeleti zgrajeni, vendar niso široko razširjeni. Prav tako eksoskeleti niso komercialno dostopni, vendar bi se to lahko kmalu spremenilo. Leta 2008 je eno podjetje, Cyberdyne of Japan, začelo oddajati svoje obleke.

Prvi resni poskus izdelave eksoskeleta na pogon, ki ga je izvedel General Electric leta 1965, se je imenoval Hardiman. Namen projekta je bil ustvariti eksoskelet, ki bi ga lahko oseba uporabila za dvig 1500 lbs (680 kg), skoraj tono. Projekt ni uspel. Poskusi uporabe celotnega eksoskeleta so povzročili nasilno nenadzorovano gibanje, ki bi uporabniku odtrgalo ud od uda. Sama obleka je tehtala 1500 lb (680 kg) in je lahko dvignila le 750 lb (340 kg), ko se je sploh lahko premikala. Obleka ni bila nikoli oblečena z osebo notri.

Preboji pri ustvarjanju praktičnih eksoskeletov so se zgodili šele v zgodnjih 2000-ih. Približno v tem času so se desetletja raziskav organizacij, kot je Agencija za napredne obrambne raziskovalne projekte Združenih držav Amerike (DARPA), končno izplačala. Različne skupine so uspešno izdelale prototipe eksoskeletov na pogon. Nekateri trenutno obstoječi (omejeni) eksoskeleti vključujejo Cyberdyne HAL 5, Honda Exoskeleton Legs, noge skupine Biomechatronics Group MIT Media Lab in Exoskeleton Sarcos/Raytheon XOS. Specifikacije teh oblek se razlikujejo in nekatere še niso bile izdane. HAL 5 (Hybrid Assistive Limb) se trži kot sposoben povečati dvižno zmogljivost uporabnika za petkrat.

Dve glavni uporabi eksoskeletov bi bili v vojski in v zdravstveni oskrbi. Za vojsko bi eksoskeleti na pogon vojakom omogočili, da nosijo težje orožje ter več orodja in streliva. Koncept eksoskeleta na pogon je osrednja tema v viziji ameriške vojske za vojsko naslednje generacije. Januarja 2007 so poročali, da je Pentagon dal sredstva nanotehnologu Univerze v Teksasu Rayu Baughmanu za razvoj miomernih vlaken kot “mišice” za eksoskelete na pogon. Za zdravstveno oskrbo so raziskovalci na več univerzah na Japonskem zasnovali mehke eksoskelete, ki so zasnovani za pomoč zdravstvenim oskrbovalcem pri prenašanju starih ali nemočnih. Eksoskeleti bi se torej lahko uporabljali tako v vojni kot v miru.

Kljub temu obstaja več velikih ovir pri razvoju učinkovitih eksoskeletov. Največji so izboljšanje razmerja med močjo in težo (kar bi lahko pomagali z uporabo vlaken namesto običajne mehatronike) in življenjsko dobo baterije.