Вот уже несколько десятилетий идея устройства, позволяющего увеличивать мускульную силу человека, будоражит умы. Практичные американцы взялись придумывать экзоскелет еще в середине прошлого века. Разработка продвигалась вперед очень неторопливо. И вот прорыв! Американская Raytheon показала экзоскелет второго поколения.Военспецы американской армии впервые сформулировали требования к экзоскелету еще в 1963 году. Он должен был обеспечивать защиту бойцов, одновременно увеличивая их мускульную силу и уменьшая утомляемость.
Тогда за проект взялась американская компания General Electric, которая представила первый готовый продукт в конце 1960-х годов. Экзоскелет получил название Hardiman. Благодаря ему, по расчетам инженеров, человек мог бы поднять предмет массой 110 килограммов, прилагая усилия, необходимые для перемещения груза массой 4,5 килограмма.
Но! Во всем этом было «но» и не одно. Hardiman весил 680 килограммов, был неудобен в использовании, и его реакция на действия оператора была слишком медленной. Кроме того, одновременное использование частей экзоскелета для верхних и нижних конечностей по необъяснимой причине приводило к неконтролируемому движению конструкции, что могло быть опасным для человека.
Поскольку дефект так и не смогли устранить, испытания костюма на человеке не проводились. Проект получил лишь частичное продолжение - General Electric занялась разработкой механической руки. Готовый вариант руки, которая могла быть интегрирована в экзоскелет, был представлен в начале 1970-х годов.
При помощи экзоруки человек получал возможность с минимальными усилиями поднимать грузы массой до 340 килограммов. Основным недостатком опять-таки была масса - почти 750 килограммов. Если учесть, что для экзоскелета нужны два подобных приспособления, да еще и комплект ног в придачу, все устройство могло весить под три тонны. Проект был закрыт, а новые разработки с тех пор не появлялись почти 25 лет.
Идея механизированного солдата не умерла: в начале 2000-х годов Управление перспективных разработок (DARPA) министерства обороны США обнародовало семилетнюю программу создания экзоскелетов. Общий объем финансирования программы составил 75 миллионов долларов, часть из которых получил консорциум Raytheon и Sarcos. Вскоре компании показали военным прототип относительно легкого устройства, использующего систему связи человека с электронно-механической частью экзоскелета, которая обеспечивала практически полную синхронизацию движений оператора и механического каркаса.
Полноценный прототип экзоскелета, названного XOS, компании Sarcos и Raytheon представили в 2008 году. Он представлял собой металлическую конструкцию с множеством компактных приводов движения, датчиков мускульной активности и гидравлических клапанов. Конструкция обеспечивала силовую поддержку верхних и нижних конечностей оператора, позволяя без усилий поднимать значительный вес.
На спине оператору помещали компьютер, который координировал движения экзоскелета в соответствии с движениями человека. При этом все движения уже осуществлялись синхронно. Существенными недостатками устройства были высокое энергопотребление и, как следствие, отсутствие автономности, а также ограниченность оператора в движениях.
Впрочем, спустя всего два года устройство несколько доработали. В конце сентября 2010 года Raytheon показала прототип экзоскелета XOS 2 второго поколения. Это устройство, по другому называемое носимым роботизированным костюмом, стало легче, быстрее и защищеннее от факторов окружающей среды. Кроме того, экзоскелет стал потреблять вдвое меньше энергии. Тем не менее, отказаться от силового кабеля, обеспечивающего аппарат электричеством, инженерам пока не удалось.
XOS 2 весит около 70 килограммов и позволяет оператору поднимать грузы массой до 91 килограмма без приложения каких-либо усилий. Экзоскелеты серии XOS пока разрабатываются с прицелом на военных, занятых транспортировкой различных грузов, а также техников ВВС, оснащающих самолеты вооружением перед вылетом.
В полевых условиях использование экзоскелета позволит отказаться от различных погрузочных и транспортировочных машин или домкратов - все тяжести будет переносить оператор костюма. В перспективе планируется создать и боевой экзоскелет, обеспечивающий высокую защиту бойцов и снижающий их утомляемость. Правда, до этого еще далеко.
Пока же Raytheon и Sarcos занимаются созданием третьего поколения экзоскелетов XOS 3, в которых уже будет реализована автономность, а энергопотребление будет составлять всего 20 процентов от аналогичного показателя XOS 1. Кроме того, новый экзоскелет станет более маневренным и подвижным. Тем не менее, вместе с автономностью инженерам придется решать задачу емкости источника энергии для экзоскелета. Ведь, согласитесь, это будет катастрофа, если у такого аппарата батарея "сядет" аккурат перед боевой операцией.
По мнению специалистов, до полноценного внедрения экзоскелетов в гражданскую жизнь остались считанные годы. Существующие устройства уже способны обеспечить высокую подвижность и защиту людям мирных профессий.
