O segundo fórum técnico-militar internacional “Exército-2016” ocorrerá apenas no início de setembro, mas já agora os participantes deste evento estão anunciando novos desenvolvimentos, que se tornarão elementos da exposição. Vale ressaltar que além das empresas da indústria de defesa, várias outras organizações, incluindo instituições de ensino superior, farão parte do futuro fórum. Portanto, a South-West State University (Kursk) terá que mostrar uma nova versão do exoesqueleto projetado para uso militar.
No final de novembro do ano passado, o reitor da SWSU Sergei Yemelyanov disse à imprensa que em um futuro próximo a universidade e o Ministério da Defesa planejam assinar um acordo de cooperação. O departamento militar interessou-se pelo desenvolvimento dos especialistas universitários e manifestou o desejo de supervisionar novos trabalhos nesta área. Como uma cooperação mutuamente benéfica, o Ministério da Defesa planejou apoiar novos projetos, inclusive financeiramente.
Foi planejado passar vários meses criando uma nova versão do exoesqueleto destinado ao uso militar. Já em 2016, estava previsto apresentar um protótipo de um sistema de classes pesado. Argumentou-se que a primeira versão de um exoesqueleto pesado para o exército, a pedido do cliente, será criada em versão de transporte. O sistema para uso em condições de combate ainda não foi desenvolvido por uma série de razões.
Um dos exoesqueletos desenvolvidos no SWSU. Foto Swsu.ru
Segundo relatos, o SWSU começou a trabalhar na área de exoesqueletos em 2014. Receber uma bolsa da Fundação Russa para a Ciência permitiu que a universidade organizasse um laboratório separado para o estudo e design de novas tecnologias. Com base no Departamento de Mecânica, Mecatrônica e Robótica, foi inaugurado o laboratório “Métodos Modernos e Sistemas Robóticos para a Melhoria do Ambiente Humano”.
Uma das principais direcções do trabalho do laboratório foi o estudo da criação de dispositivos mecatrónicos de bioengenharia destinados à reabilitação de pessoas com deficiência, ou à melhoria das qualidades físicas de uma pessoa. A principal forma de resolver esses problemas é criar exoesqueletos com a forma exigida e as características exigidas.
Um exoesqueleto é um sistema na forma de uma estrutura, um conjunto de unidades e dispositivos de controle que uma pessoa pode colocar como outro equipamento especial. Devido aos princípios especiais do sistema de controle que controla os drives, o exoesqueleto pode assumir as cargas principais, reduzindo o impacto físico na pessoa. Tais capacidades do sistema permitem aumentar a força física do operador durante a execução de determinadas operações, ou compensar os problemas existentes do sistema musculoesquelético, permitindo a movimentação normal.
Os exoesqueletos são considerados ferramentas promissoras que podem ser amplamente utilizadas em vários campos. Em primeiro lugar, esses sistemas são do interesse dos militares, pois podem aumentar significativamente as capacidades de um soldado no campo de batalha e na retaguarda. Devido aos exoesqueletos, você pode aumentar o tamanho da munição vestível ou usar armas mais pesadas. Além disso, simplifica o desempenho das operações de carga e descarga. Na área médica, os exoesqueletos podem ser usados como um meio eficaz de reabilitação.
Usando os desenvolvimentos existentes e novas ideias, a equipe do laboratório, em apenas alguns meses, conseguiu criar uma série de projetos de novos equipamentos de reabilitação. Em primeiro lugar, os especialistas prestaram atenção aos sistemas médicos leves. Ao mesmo tempo, os funcionários do laboratório da South-Western State University tiveram que realizar uma grande quantidade de trabalho para estudar as características do exoesqueleto e seus sistemas de controle. A solução de tais problemas permitiu continuar o trabalho.
Na primavera de 2015, a primeira versão de um exoesqueleto leve interagindo com os membros inferiores do usuário foi apresentada e testada. As capacidades deste dispositivo tornam possível aumentar a força do sistema músculo-esquelético humano em 30-50%. Essas características permitem que o exoesqueleto ajude os idosos ou pessoas com vários ferimentos a se movimentar. Nesse caso, os impulsos do exoesqueleto podem assumir parte da carga, descarregando os músculos do usuário.
No outono do ano passado, todo um complexo de ferramentas foi criado no SWSU, projetado para resolver vários problemas. No âmbito deste complexo, são oferecidos três produtos com design semelhante, mas com características e finalidades distintas. Novos projetos foram criados para solucionar problemas científicos, bem como para possível utilização na prática. Para isso, três exoesqueletos diferiram na instrumentação.
O primeiro produto da família é o assim chamado. ExoMeasure exoesqueleto passivo. É um esqueleto de desenho "anatômico" complexo com um conjunto de sensores que rastreiam os movimentos relativos de peças individuais. Assim, quando uma pessoa usando esse exoesqueleto se move, a automática corrige todos os movimentos. Uma técnica semelhante foi proposta para uso científico, para estudar as características da mecânica do corpo humano.
A segunda versão do exoesqueleto é chamada ExoLite. Este sistema é um assim chamado. exoesqueleto do quadril projetado para duplicar e reforçar as pernas do usuário. Tal dispositivo recebeu várias dobradiças e acionamentos em diferentes partes, o que permite que uma pessoa se levante, sente, ande e suba escadas, utilizando descarga parcial do sistema musculoesquelético.
O terceiro exoesqueleto, criado no ano passado, foi batizado de ExoHeavy. Este dispositivo foi projetado para duplicar as pernas do usuário e também usa um sistema de suporte para as costas. Com a ajuda desse equipamento, o exoesqueleto permite que a pessoa se levante, sente e ande, mesmo que não consiga se mover por conta própria devido à força insuficiente dos próprios músculos. Além disso, o sistema ExoHeavy permite que o usuário carregue uma carga adicional com peso de até 80 kg.
De acordo com os planos para o final do outono do ano passado, os exoesqueletos ExoMeasure e ExoLite deveriam ser testados no início de 2016. Após testes em um laboratório universitário, propôs-se testar esses sistemas e estabelecer seu potencial na reabilitação de pacientes reais. Esta fase de teste deveria ser realizada com base no centro de reabilitação funcional "Aquila" de Kursk. O centro tem experiência em trabalhar com pessoas que sofrem de vários distúrbios de movimento. A nova técnica de desenvolvimento de YuZGU deveria permitir-lhes aumentar a eficiência da reabilitação do paciente.
No final do ano passado, os desenvolvedores de novos sistemas falaram sobre suas capacidades de produção. Segundo o chefe do laboratório que lida com exoesqueletos, Andrei Yatsun, a faculdade tem capacidade de estabelecer a produção em massa de novos sistemas com o lançamento de até dez itens por ano. O custo de um exoesqueleto em série é estimado em 700-800 mil rublos. A. Yatsun observou que sistemas semelhantes desenvolvidos por outras universidades nacionais e com lançamento planejado para o final de 2016 custarão cerca de 1,5 milhões de rublos.
Sistema ExoAtlet da MGU Photo Utro.ru
Protótipos de novos exoesqueletos desenvolvidos pela Universidade Kursk são usados em pesquisas e testes de laboratório e, além disso, tornam-se expostos em exposições. Assim, em dezembro do ano passado, os desenvolvimentos do laboratório “Métodos modernos e sistemas robóticos para a melhoria do ambiente humano” foram apresentados na exposição VUZPROMEXPO-2015. Em seguida, argumentou-se que o novo sistema poderia literalmente colocar de pé até as pessoas com deficiência do primeiro grupo.
Poucos dias antes do início da exposição de dezembro, representantes do SWSU falaram sobre a próxima assinatura de um contrato com o Ministério da Defesa, pelo qual será desenvolvida uma nova versão do exoesqueleto, destinado à operação pelas tropas. O departamento militar expressou o desejo de fornecer apoio financeiro ao projeto. Segundo relatos, em um primeiro momento, por despacho do Ministério da Defesa, será criado um sistema para melhorar as capacidades físicas do usuário. Esse exoesqueleto pode ser usado para fins de transporte, bem como ao realizar operações de carregamento. No futuro, um sistema semelhante pode aparecer, destinado ao uso direto em hostilidades e com as características de design correspondentes.
Atualmente, em nosso país, vários novos projetos de exoesqueletos para diversas finalidades estão sendo desenvolvidos. Por exemplo, o primeiro sistema desse tipo a entrar no mercado pode ser o desenvolvimento de especialistas da Universidade Estadual de Moscou, chamado ExoAtlet. O aparelho com peso total de 12 kg permitirá que o usuário se locomova, mesmo com deficiências no sistema musculoesquelético, além de carregar uma carga de 70 a 100 kg. Uma modificação especial deste exoesqueleto já foi desenvolvida, capaz de ser equipado com uma blindagem de 35 kg. Esta versão do dispositivo pode ser do interesse de militares e equipes de resgate. O exoesqueleto ExoAtlet estará disponível para encomenda no final deste ano.
Em geral, a indústria está otimista quanto ao futuro dos designs de exoesqueletos existentes. Assim, em abril do ano passado, o chefe do departamento de equipamentos médicos da United Instrument-Making Corporation, Alexander Kulish, disse que o fornecimento de exoesqueletos do exército, que aumentam significativamente a força dos lutadores, deve ser esperado nos próximos cinco anos. Assim, em um futuro muito próximo, pode começar o desenvolvimento de novas tecnologias, que podem se tornar bastante difundidas.
O aparecimento do exoesqueleto do exército da South-Western State University ainda é desconhecido. Talvez seja semelhante aos designs existentes, mas você deve esperar muitas diferenças deles. Sabe-se que uma amostra desses equipamentos será exposta no início de setembro durante a exposição “Exército-2016”. No entanto, é possível que a "estreia" deste sistema ocorra mais cedo. De uma forma ou de outra, o Ministério da Defesa pode contar com o surgimento de novos equipamentos especiais que irão aumentar a capacidade dos militares na resolução de determinadas tarefas.
