SWSU développe un exosquelette pour l'armée

SWSU développe un exosquelette pour l'armée
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Vidéo: SWSU développe un exosquelette pour l'armée

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Le deuxième forum militaro-technique international "Armée-2016" n'aura lieu qu'au début du mois de septembre, mais déjà les participants à cet événement annoncent de nouveaux développements, qui deviendront des éléments de l'exposition. Il est à noter qu'en plus des entreprises de l'industrie de la défense, diverses autres organisations, y compris des établissements d'enseignement supérieur, participeront au futur forum. Ainsi, la South-West State University (Kursk) devra montrer une nouvelle version de l'exosquelette conçue pour une utilisation dans l'armée.

Fin novembre de l'année dernière, le recteur de la SWSU Sergei Yemelyanov a déclaré à la presse que dans un avenir proche, l'université et le ministère de la Défense envisageaient de signer un accord de coopération. Le département militaire s'est intéressé aux développements des spécialistes universitaires et a exprimé le désir de superviser de nouveaux travaux dans ce domaine. Dans le cadre d'une coopération mutuellement bénéfique, le ministère de la Défense a prévu de soutenir de nouveaux projets, y compris financièrement.

Il était prévu de passer plusieurs mois à créer une nouvelle version de l'exosquelette destinée à être utilisée par l'armée. Déjà en 2016, il était prévu de présenter un prototype d'un système de classe lourde. Il a été avancé que la première version d'un exosquelette lourd pour l'armée, à la demande du client, sera créée dans une version de transport. Le système destiné à être utilisé dans des conditions de combat n'a pas encore été développé pour un certain nombre de raisons.

SWSU développe un exosquelette pour l'armée
SWSU développe un exosquelette pour l'armée

L'un des exosquelettes développés à SWSU. Photo Swsu.ru

Selon des rapports, SWSU a commencé à travailler dans le domaine des exosquelettes en 2014. L'obtention d'une subvention de la Fondation scientifique russe a permis à l'université d'organiser un laboratoire distinct pour l'étude et la conception de nouvelles technologies. Sur la base du département de mécanique, mécatronique et robotique, le laboratoire « Méthodes modernes et systèmes robotiques pour l'amélioration de l'environnement humain » a été ouvert.

L'un des axes principaux des travaux du laboratoire a été l'étude de la création de dispositifs mécatroniques de bio-ingénierie destinés à la rééducation des personnes handicapées, ou à l'amélioration des qualités physiques d'une personne. Le principal moyen de résoudre de tels problèmes consiste à créer des exosquelettes de la forme requise avec les caractéristiques requises.

Un exosquelette est un système sous la forme d'un cadre, d'un ensemble d'entraînements et de dispositifs de contrôle qu'une personne peut mettre en place comme d'autres équipements spéciaux. En raison des principes particuliers du système de contrôle qui contrôle les entraînements, l'exosquelette peut supporter les principales charges, réduisant ainsi l'impact physique sur la personne. De telles capacités du système permettent d'augmenter la force physique de l'opérateur lors de la mise en œuvre de certaines opérations, ou de pallier les problèmes existants du système musculo-squelettique, permettant un mouvement normal.

Les exosquelettes sont considérés comme des outils prometteurs qui peuvent être largement utilisés dans divers domaines. Tout d'abord, de tels systèmes intéressent les militaires, car ils peuvent augmenter considérablement les capacités d'un soldat sur le champ de bataille et à l'arrière. En raison des exosquelettes, vous pouvez augmenter la taille des munitions portables ou utiliser des armes plus lourdes. De plus, il simplifie l'exécution des opérations de chargement et de déchargement. Dans le domaine médical, les exosquelettes peuvent être utilisés comme un moyen efficace de rééducation.

En utilisant les développements existants et les nouvelles idées, le personnel du laboratoire a réussi en quelques mois à créer un certain nombre de projets de nouveaux équipements de rééducation. Tout d'abord, les spécialistes ont prêté attention aux systèmes médicaux légers. Dans le même temps, les employés du laboratoire de la South-Western State University ont dû effectuer un travail assez important pour étudier les caractéristiques de l'exosquelette et de ses systèmes de contrôle. La solution de tels problèmes a permis de continuer le travail.

Au printemps 2015, la première version d'un exosquelette léger interagissant avec les membres inférieurs de l'utilisateur a été présentée et testée. Les capacités de cet appareil permettent d'augmenter la force du système musculo-squelettique humain de 30 à 50 %. De telles caractéristiques permettent à l'exosquelette d'aider les personnes âgées ou souffrant de diverses blessures à se déplacer. Dans ce cas, les entraînements de l'exosquelette peuvent supporter une partie de la charge, déchargeant les muscles de l'utilisateur.

À l'automne de l'année dernière, tout un ensemble d'outils a été créé à la SWSU, conçus pour résoudre divers problèmes. Dans le cadre de ce complexe, trois produits sont proposés avec un design similaire, mais avec des caractéristiques différentes et des finalités différentes. De nouveaux projets ont été créés pour résoudre des problèmes scientifiques, ainsi que pour une utilisation possible dans la pratique. Pour cela, trois exosquelettes différaient par leur instrumentation.

Le premier produit de la famille est le soi-disant. exosquelette passif ExoMeasure. Il s'agit d'un squelette d'une conception « anatomique » complexe avec un ensemble de capteurs qui suivent les mouvements relatifs des pièces individuelles. Ainsi, lorsqu'une personne utilisant cet exosquelette se déplace, l'automatisme fixe tous les mouvements. Une technique similaire a été proposée à des fins scientifiques, pour étudier les caractéristiques de la mécanique du corps humain.

La deuxième version de l'exosquelette s'appelle ExoLite. Ce système est un soi-disant. exosquelette de hanche conçu pour dupliquer et renforcer les jambes de l'utilisateur. Un tel appareil a reçu plusieurs charnières et entraînements dans différentes parties, ce qui permet à une personne de se lever, de s'asseoir, de marcher et de monter des escaliers, en utilisant un déchargement partiel du système musculo-squelettique.

Le troisième exosquelette, créé à la fin de l'année dernière, s'appelait ExoHeavy. Cet appareil est conçu pour dupliquer les jambes de l'utilisateur et utilise également un système de soutien du dos. À l'aide de cet équipement, l'exosquelette permet à une personne de se lever, de s'asseoir et de marcher, même si elle ne peut pas bouger de façon autonome en raison d'une force musculaire insuffisante. De plus, le système ExoHeavy permet à l'utilisateur de transporter une charge supplémentaire pesant jusqu'à 80 kg.

Selon les plans pour la fin de l'automne de l'année dernière, les exosquelettes ExoMeasure et ExoLite devaient être testés début 2016. Après des tests dans un laboratoire universitaire, il a été proposé de tester ces systèmes et d'établir leur potentiel dans la rééducation de patients réels. Cette étape de test devait être réalisée sur la base du centre de rééducation fonctionnelle de Koursk "Aquila". Le centre a une expérience de travail avec des personnes souffrant de divers troubles du mouvement. La nouvelle technique de développement de YuZGU était censée leur permettre d'augmenter l'efficacité de la rééducation des patients.

À la fin de l'année dernière, les développeurs de nouveaux systèmes ont parlé de leurs capacités de production. Selon le chef du laboratoire traitant des exosquelettes, Andrei Yatsun, la capacité de l'université à établir une production en série de nouveaux systèmes avec la sortie de jusqu'à dix éléments par an. Le coût d'un exosquelette en série est estimé à 700-800 000 roubles. A. Yatsun a noté que des systèmes similaires développés par d'autres universités nationales et dont la sortie est prévue fin 2016 coûteront environ 1,5 million de roubles.

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Système ExoAtlet de MGU Photo Utro.ru

Des prototypes de nouveaux exosquelettes développés par l'Université de Koursk sont utilisés dans la recherche et les tests en laboratoire et, en outre, deviennent des objets exposés lors d'expositions. Ainsi, en décembre de l'année dernière, les développements du laboratoire "Méthodes modernes et systèmes robotiques pour l'amélioration de l'environnement humain" ont été présentés au salon VUZPROMEXPO-2015. Ensuite, il a été avancé que le nouveau système pourrait littéralement remettre sur pied même les personnes handicapées du premier groupe.

Quelques jours avant le début de l'exposition de décembre, des représentants de SWSU ont évoqué la signature prochaine d'un contrat avec le ministère de la Défense, en vertu duquel une nouvelle version de l'exosquelette sera développée, destinée à être utilisée par les troupes. Le département militaire a exprimé le souhait d'apporter un soutien financier au projet. Selon les rapports, dans un premier temps, sur ordre du ministère de la Défense, un système sera créé pour améliorer les capacités physiques de l'utilisateur. Un tel exosquelette peut être utilisé à des fins de transport, ainsi que lors d'opérations de chargement. À l'avenir, un système similaire pourrait apparaître, destiné à être utilisé directement dans les hostilités et ayant les caractéristiques de conception correspondantes.

Actuellement, dans notre pays, plusieurs nouveaux projets d'exosquelettes à des fins diverses sont en cours de développement. Par exemple, le premier système de ce type à entrer sur le marché pourrait être le développement de spécialistes de l'Université d'État de Moscou appelés ExoAtlet. L'appareil d'un poids total de 12 kg permettra à l'utilisateur de se déplacer, même avec des handicaps musculo-squelettiques, ainsi que de porter une charge pesant 70-100 kg. Une modification spéciale de cet exosquelette a déjà été développée, capable d'être équipée d'un blindage de 35 kg. Cette version de l'appareil peut intéresser les militaires et les sauveteurs. L'exosquelette ExoAtlet sera disponible à la commande d'ici la fin de cette année.

En général, l'industrie est optimiste quant à l'avenir des conceptions d'exosquelettes existantes. Ainsi, en avril de l'année dernière, le chef du département des équipements médicaux de la United Instrument-Making Corporation, Alexander Kulish, a déclaré que la fourniture d'exosquelettes de l'armée, qui augmente considérablement la force des combattants, devrait être attendue au cours des cinq prochaines années.. Ainsi, dans un avenir très proche, le développement de nouvelles technologies peut commencer, qui peut devenir assez généralisé.

L'apparition de l'exosquelette de l'armée de la South-Western State University est encore inconnue. Peut-être que ce sera similaire aux conceptions existantes, mais vous devriez vous attendre à beaucoup de différence de leur part. On sait qu'un échantillon de ces équipements sera présenté début septembre lors de l'exposition « Armée-2016 ». Néanmoins, il est possible que la "première" de ce système ait lieu plus tôt. D'une manière ou d'une autre, le ministère de la Défense peut compter sur l'émergence de nouveaux équipements spéciaux qui augmenteront les capacités des soldats à résoudre certaines tâches.

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