Первый удар по мячу на церемонии открытия мирового чемпионата по футболу в Бразилии сделал юный человек, всецело парализованный ниже пояса. Это был весьма милый момент. И одновременно наглядная демонстрация возможностей экзоскелета — надеваемой на тело механической конструкции, которая послушна оператору и — более того! — существенно увеличивает его силу и выносливость.
Давным-давно придуманное и обрисованное фантастами устройство все больше обретает черты действительности: разработчики из различных государств уже начинают выводить на рынок практичные экзоскелеты для разных областей применения. Тот, что вернул подвижность парализованному пареньку на стадионе Сан-Паулу под прицелом телекамер, был выстроен бразильским нейрофизиологом Мигелем Николелисом в рамках интернационального проекта «Опять хожу» (Walk Again), в котором учавствуют университеты Бразилии, Швейцарии и США.
Это бионический роботизированный экзоскелет, что управляется посредством интерфейса «мозг — машина», другими словами, по сути, силой мысли оператора.
До тех пор пока главных направлений у «экзоскелетостроителей» два — оборонное и медицинское. Армейские грезят о суперсолдате, владеющем нечеловеческой силой и подвижностью. Калеки — об экзоскелете, что окажет помощь им возвратиться к обычной судьбе. (А ведь приблизительно каждый сотый обитатель Земли прикован заболеванием к постели либо инвалидной коляске!) Но этими применениями дело очевидно не ограничится.
Со временем экзоскелеты высвободят человечество от тяжелого физического труда (перевоплотив его в легкий), а быть может, и кардинально поменяют сам метод перемещения человека в пространстве.
Принцип черепахи «Внешний скелет» — так возможно перевести с греческого термин «экзоскелет». Наименование жутковатое, но совершенно верно передающее сущность: мысль в том, дабы создать конструкцию, которая способна оказать помощь живому существу физически, наряду с этим оставаясь вне тела.
Принцип подсмотрен у природы: эволюция нащупала его в далеком прошлом и воплотила в кузнечиках, крабах, других созданиях и черепахах. Но человек пробует творчески дополнить его, создавая не только пассивные экзоскелеты, движимые мускульной силой самого оператора, но и активные, другими словами снабженные силовой установкой.
Если не вдаваться в подробности, то механическое устройство экзоскелета достаточно легко. Имеется комплект несущих элементов — «костей» из стали, алюминия, прессованных углеродных волокон либо композитных материалов большой прочности, каковые соединяются при помощи «суставов» — шарниров.
И имеется агрегаты, приводящие конструкцию в перемещение, — электромоторы, гидравлические узлы либо пневматика. Вместе с бортовым компьютером и аккумулятором такая конструкция весит минимум дюжину килограммов, а довольно часто и пара десятков.
Но человек, облаченный в экзоскелет, его веса не чувствует и особенных упрочнений для движения не прилагает. От него в этом случае требуется только направлять машину, другими словами выполнять простые перемещения конечностями, каковые будут «увидены» электроникой и продублированы приводными механизмами.
Примечательно, что первым изобретателем экзоскелета был отечественный соотечественник — гениальный инженер-самоучка Николай Ягн (1849–1905). Именно он в конце XIX века спроектировал конструкцию для стремительной ходьбы и прыжков, которую назвал «эластипед».
По сути дела, он реализовал одно «сапог-время» и идею скороходов кроме того пробовал заинтересовать изобретением российское военное ведомство для учреждения «полков скоростной пехоты». Его приоритет зафиксирован несколькими патентами, но необходимо осознавать, что аппарат Ягна приводился в перемещение лишь силой оператора, другими словами был пассивным.
По-настоящему колесики творческой автомобили закрутились только во второй половине XX века, в то время, когда успехи электротехники, микроэлектроники, механики и компьютерных наук (сейчас данный сплав знаний именуют мехатроникой) разрешили создавать активные экзоскелеты.
