exoszkielet

Exoszkielet to urządzenie noszone, które wspomaga lub zwiększa siłę i wytrzymałość użytkownika dzięki zestawowi ram, przegubów i aktuatorów współpracujących z naturalnym ruchem.

Budowa exoszkieletów obejmuje różne podejścia. Wśród nich wyróżnia się exoszkielety sztywne, z metalową lub kompozytową ramą i przegubami na kluczowych stawach, oraz exoszkielety miękkie, zbudowane z elastycznych materiałów. Istnieją wersje aktywne napędzane silnikami elektrycznymi, hydrauliką lub pneumatycznymi układami napędowymi, a także wersje pasywne, które redukują wysiłek dzięki sprężynom i mechanice bez zasilania energią.

Sterowanie i zasilanie zależą od zastosowania. Systemy sterowania próbują odczytywać zamiar ruchu użytkownika za pomocą czujników położenia i siły, a także sygnałów z mięśni (EMG) lub innych interfejsów. Zasilanie zwykle zapewniają baterie litowo-jonowe lub inne źródła energii, które muszą sprostać wymaganiom przez cały dzień pracy lub rehabilitacji.

Zastosowania obejmują przemysł ciężki i logistykę, gdzie exoszkielet umożliwia podnoszenie i przenoszenie ciężarów bez nadmiernego obciążenia ciała; medycynę i rehabilitację, wspomagając chód i trening siły; a także zastosowania w służbach ratowniczych, obronie i badaniach naukowych.

Historia koncepcji sięga lat 60. XX wieku; wśród pionierskich projektów był Hardiman firmy General Electric, który demonstrował możliwość podnoszenia ciężarów, lecz okazał się zbyt ciężki i kosztowny. Obecnie rozwijane są lżejsze i bardziej ergonomiczne konstrukcje, z lepszymi bateriami i systemami sterowania.

Wyzwania obejmują koszt, wagę, komfort noszenia, dopasowanie do różnych użytkowników, bezpieczeństwo i akceptację w miejscu pracy. Przyszłość exoszkieletów widzi się w materiałach o wysokiej wytrzymałości przy niskiej wadze, bardziej wydajnych źródłach energii i zaawansowanych interfejsach człowiek–robot.