Экзоскелет

Человек жмет датчики силы манипуляторов экзоскелета — приводы обнуляют силу в датчиках, отводя их от пальцев, от рук, от ног. Отрицательная обратная связь «датчик силы — манипулятор». У человека мощность 0,3кВт. Экзоскелету нужна мощность не меньше 5кВт, чтоб поднимать большие грузы, нести бронированного пехотинца с автоматической зенитной пушкой с прицельными стереотелекамерами адаптивного (от поворота головы) кругового обзора. Без велосипедного седла c 5кВт оператор свалится от усталости от нагрузок. Основная длительная нагрузка оператора идет на велоседло с регулируемым подпружиненным передним упором таза, а не на ступни. В прыжках (с крыш домов, с разбега через овраг...) экзоскелета нагрузка велоседла равна суммарной нагрузке ступней, чтоб человек не развалился на косточки от перегрузок. Конструкция экзоскелета на 5кВт не подчиняется конструкции человека. Вспомогательный элемент человек, а не экзоскелет. Экзоскелет конструируется как андроид. Человек пристегивается к экзоскелету сзади как элемент управления. С двигателем 5кВт и больше андроидная схема экзоскелета вдвое легче существующей с учетом различия нагрузок, мощности экзоскелета и его дохлого вспомогательного элемента — человека. Если спереди экзоскелета оператор — его расплющит в тонкий лист об столб, другое препятствие, об которое налетит или споткнется в темноте (фары ближнего, дальнего света) экзоскелет на полной скорости. Для защиты от огня противника человек сзади боевого экзоскелета, а не спереди. По технике безопасности экзоскелет спереди оператора, а не по бокам.
Маховично-кулачковый тросовый привод пальцев, рук, ног экзоскелета. В центре туловища экзоскелета вращающийся маховик-труба большого диаметра с вертикальной осью. Маховик-труба длиной с туловище. В концах маховика роликоподшипники с внутренним диаметром как снаружи у маховика. Сверху внутри маховик-трубы бесшумный газотурбинный двигатель вращает маховик напрямую без редуктора. Запуск: двигатель с маховиком соединяет транзисторная муфта сцепления, затем беззазорная кулачковая муфта сцепления. Всасываемый двигателем экзоскелета воздух от фильтра идет в зазорах транзисторных муфт сцепления, охлаждая их. Теплопроводность газов от давления практически не зависит до 0,01бар. Вверху слева, справа от маховика 2 неподвижных силовых вала (оси параллельны оси маховика) с кулачковыми кольцами (на роликоподшипниках) левой, правой рук экзоскелета. На валу маховика шкив-муфты. Каждая шкив-муфта на валу маховика двумя тросами поворачивает на 340°, с возвратом назад, свое кулачковое кольцо в силовом валу. Натяжение одних тросов натягивает другие тросы, убирая их зазоры, упругие деформации. Неподвижную шкив-муфту временно соединяет с вращающимся маховиком транзисторная муфта сцепления. Транзисторная муфта сцепления — это статор из постоянных магнитов и ротор с 3-фазной обмоткой. Разомкнутая обмотка ротора не цепляет за статор. При коротком замыкании обмоток ротора двумя (переменный ток) транзисторами ротор электромагнитным полем сцепляется со статором. Меняя частоту, время замыкания обмоток транзистором получаем плавно управляемую пробуксовку (скольжение) сцепления. Возврат всех шкив-муфт в нулевое положение выполняет общим тросом через полиспасты шкив-муфта общего возвратного троса или пружина. В маховике экзоскелета сверху, снизу 40 шкив-муфт сцепления поворачивают с возвратом назад 40 кулачковых колец пальцев, рук, ног. Кулачковое кольцо — это шкив, в выступающей вбок левой части которого отфрезерован спиральный кулачок. Верхняя точка спирали кулачка совпадает с диаметром шкива. Угол подъема спирали постоянный. При повороте в спиральных кулачках 40 кулачковых колец катятся 40 колес в роликоподшипниках неподвижных осей качающихся рычагов. Пружинный прижим колес к кулачкам. Другой конец качающегося рычага — полуцилиндрический профиль перекатывается в вогнутом полуцилиндрическом профиле. Кулачковое кольцо спиральным кулачком силой в тонны толкает по радиусу колесо качающегося рычага. Качающийся рычаг тянет трос руки (ноги) силой в тонны. 40 качающихся рычагов двигают 40 тросов пальцев, рук, ног, управляя экзоскелетом. Мощность маховика можно сконцентрировать в одном тросе. Натяжение одних тросов убирает зазоры, упругие деформации других тросов. 
В маховике нет радиальной силы: силу натяжения тросов руки автомат радиальной силы уравновешивает силой натяжения тросов другой руки. Плечевой шарнир руки экзоскелета — 2 степени свободы. Верхний локтевой шарнир руки экзоскелета — 3 степени свободы. В нижней части маховика шкив-муфты тросами вращают (с возвратом назад) кулачковые кольца силовых валов ног экзоскелета. Снизу справа, слева от маховика силовые валы ног закреплены в тазобедренном балансире ног. Единственная центральная ось тазобедренного балансира совпадает с осью маховика. В неподвижных силовых валах (оси вертикальны) ног в роликоподшипниках кулачковые кольца ног экзоскелета. Силовые валы ног смещены от маховика назад, чтобы верхние горизонтальные поперечные оси бедер экзоскелета были в одной вертикальной плоскости с центром масс экзоскелета. Тросы кулачковых колец силовых валов ног идут в шкивы верхних горизонтальных поперечных осей бедер экзоскелета. Нижняя часть маховика с шкив-муфтами ног — внутри тазобедренного балансира. Центральная ось балансира момент от движения ног компенсирует поворотом туловища в противоположном направлении. Жесткое соединение концов входных тросов с кулачковыми кольцами ног обеспечивает автоматический (тросовый параллелограммный механизм) поворот горизонтальных поперечных верхних осей бедер экзоскелета в сторону движения экзоскелета. От кулачковых колец ног движение дальше вниз передают выходные тросы. Верхние концы выходных тросов жестко соединены с кулачковыми кольцами ног экзоскелета. 
Тросы разделены на отрезки с быстросъемными пружинными замками. Поврежден трос, заменяется отрезок троса. 
В таблицах решений графики передачи силы датчиков экзоскелета человеку зависят от углов рук, ног, от позы человека. Для кисти экзоскелета (3 пальца) не нужна большая точность. Неточность кисти компенсируется повышенной чувствительностью датчиков силы кисти, подбором плавного графика силы. 
Посадка в экзоскелет: экзоскелет лежит грудью на полу. Оператор жмет зеленую кнопку, включается двигатель экзоскелета. Оператор ложится, опершись плечами в зажимную раму туловища в экзоскелете. Вставляет голову в кибершлем. Плечи зажимают 2 цепного зажима. Рычаг-звенья-1-2-3-4 цепного зажима зажимают плечи до достижения стандарта силы в тросе. Большой диаметр секторного шкива троса у рычаг-звена-1. У рычаг-звена-2 диаметр секторного шкива троса меньше в столько раз, во сколько суммарная длина рычаг-звеньев-1-2 больше длины рычаг-звена-1. Аналогичное отношение диаметров секторных шкивов троса остальных рычаг-звеньев дает одинаковую силу прижима рычаг-звеньев к плечу одним общим тросом (разжимают рычаг-звенья торсионы). Привод общего троса: электромотор — винт — гайка. Привод перемещает общий трос через пружинный рычажный механизм с прогрессивной характеристикой (типа задней подвески кроссового мотоцикла). Цепные захваты зажимной рамы туловища зажимают человека под мышками по бокам сзади, плечи сверху-сзади. Дуги безопасности — это часть зажимной рамы туловища оператора. Велосипедное седло зажимной рамы таза перемещаясь зажимает от бедер промежность до срабатывания датчика силы по его стандарту силы зажима с задержкой 1сек. Левый цепной зажим зажимной рамы таза фиксирует таз сбоку-сзади у верхней левой боковой кости таза. Правый цепной зажим зажимной рамы таза фиксирует таз сбоку-сзади у верхней правой боковой кости таза. В велоседле выдвигается на шарнире с горизонтальной осью задний упор, поворачивает треугольный зажим на 90º, зажимает им таз сзади. Приводы перемещают зажимные рамы ног и зажимают ноги по сигналам датчиков силы зажимных рам. 
Зажимные рамы имеют надувные (от компрессора) зажимные камеры зажима рук, ног. Зажимные камеры состоят из камер-1-2. Внутри внешней камеры-2 находится камера-1. Камера-1 регулирует силу сжатия зажимной камеры. Внешняя камера-2 регулирует расход кондиционируемого воздуха обдува кожи рук, ног. Камера-2 имеет множество отверстий кондиционируемого воздуха. 
Зажимной рамы голени нет. Верхняя часть зажимной рамы ступни шарнирно соединена с зажимной рамой бедра. Все зажимы зажимных рам экзоскелета крепятся к корпусу зажимной рамы параллелограммной подвеской. Зажимная рама бедра имеет зажим только в нижней части бедра. Верхняя часть зажимной рамы бедра шарнирно соединена с зажимной рамой таза. Нижнюю часть бедра (у колена) зажимает зажимная рама бедра. 
Зажимной рамы локтя нет. Верхняя часть зажимной рамы кисти шарнирно соединена с зажимной рамой предплечья. В центре зажимной рамы плоской части кисти 2D-шарнир-L с осью поперечной параллельной плоскости ладони. Датчик продольной (от локтя) силы 2D-шарнира-L приводом регулирует по стандарту силы расстояние от него до зажатого зажимом нижней части предплечья. 2 угла плоскости ладони к оси локтя обеспечивают приводы. Зажимная рама предплечья зажимает нижнюю часть предплечья. Зажимная рама предплечья имеет зажим только в нижней части предплечья. Верхняя часть зажимной рамы предплечья шарнирно соединена с зажимной рамой туловища. Ладонь ложится в зажимную раму плоской части кисти. Рычажный ролик положения зажимной рамы кисти двигает ее до соприкосновения с плоскостью ладонью. Зажимная рама кисти зажимает плоскость ладони. Привод поворачивает на 45° к плоскости ладони зажимные рамы пальцев. Фалангу-1 указательного пальца прижимаем к зажимной раме пальца. Фаланга-2, согнутая под прямым углом к фаланге-1, по пружинному рычажному ролику приводом обратной связи устанавливает длину зажимной рамы фаланги-1. Зажимная рама фаланги-1 зажимает дальний сустав фаланги-1. Ближний сустав фаланги-1 не имеет зажима. Фаланги-2-3 прижимаем к зажимной раме пальца. Рычажный ролик положения фаланги-3 устанавливает приводом длину зажимной рамы фаланги-2. Зажимная рама фаланги-2 зажимает дальний сустав фаланги-2. Ближний сустав фаланги-2 не имеет зажима. На фалангу-3 наезжает наперсток по форме кончика пальца с датчиком силы. Датчик силы устанавливает длину зажимной рамы фаланги-3. Зажимная рама фаланги-3 не имеет зажимов. Аналогично в остальных пальцах кисти. Человек встает вместе с экзоскелетом, работает. Окончание работы: человек в экзоскелете ложится грудью на землю, нажимает красную кнопку. Зажимные рамы отстегивают человека.
Туловище экзоскелета соединено с зажимной рамой туловища человека параллелограммным механизмом из 2 одинаковых продольных рычагов. Шарнирные оси 2-х продольных рычагов всегда взаимно параллельны, оси вертикальны. Тазобедренный балансир экзоскелета соединен с зажимной рамой таза человека параллелограммным механизмом из 2 одинаковых продольных рычагов. Шарнирные оси 2-х продольных рычагов всегда взаимно параллельны, оси вертикальны. Тазобедренный балансир экзоскелета соединен с зажимной рамой туловища человека двумя одинаковыми, перекрещивающимися в горизонтальной плоскости рычагами. Шарнирные оси перекрещивающихся рычагов всегда взаимно параллельны, оси вертикальны. Благодаря перекрещивающимся рычагам туловище и тазобедренный балансир экзоскелета, как туловище и таз человека, всегда в беге поворачиваются на одинаковый угол от продольной оси, но в противоположные стороны. Компенсируя в беге моменты ног моментом от туловища. Вариант замены перекрещивающихся рычагов: 2 троса внешнего шкива, закрепленного в верху тазобедренного балансира экзоскелета, крест-накрест соединены с закрепленным шкивом зажимной рамы туловища человека.
Зажимная рама бедра человека соединена с бедром экзоскелета тросовым (шкивы) параллелограмным механизмом. Зажимные рамы голени, ступни оператора тросовыми параллелограммными механизмами соединены с голенями, ступнями экзоскелета через шкивы тросов (горизонтальная поперечная ось) в его коленях, ступнях. Чтобы углы ног оператора совпадали с углами ног экзоскелета. Аналогично соединены пальцы рук, руки оператора с пальцами, руками экзоскелета. В тросовых параллелограммных механизмах на входе в шкив 2 троса, обоими концами закрепленные в шкиве. На выходе шкива другие 2 троса, тоже обоими концами закрепленные в шкиве, образуют со следующим шкивом многоступенчатый параллелограммный механизм. Тросовые параллелограммные механизмы пальцев, рук, ног обеспечивают параллельность пальцев, рук, ног человека и экзоскелета. Тросовые параллелограммные механизмы экзоскелета имеют систему снятия Зазоров, Упругих Деформаций — ЗУД в каждом параллелограмме. ЗУД — это рычажный механизм натяжения троса — пружина, натягивающая трос рычажным прогрессивным механизмом типа задней подвески кроссового мотоцикла. 
Зажимная рама таза расположена на 80см назад, на 16см ниже тазобедренного балансира, чтобы колени оператора не задевали сзади экзоскелет. Ноги экзоскелета на 10% длиннее ног оператора. Снизу зажимной рамы ступни силы датчик-L. Если датчик-L заденет землю, софт ограничит вертикальные ускорения ступни человека. Датчики силы экзоскелета стоят в зажимных рамах оператора — нет задержек выполнения команд от сил упругости тросов. Расположение рук, ног экзоскелета не сбоку, а спереди рук, ног человека уменьшает вдвое лобовое сечение экзоскелета с человеком, ускоряет движение напролом (проламывание экзоскелетом бетонных заборов, деревьев), ускоряет ходьбу в воде, движение в плотном человеческом потоке, в узкой лестнице, упрощает работу в тесных помещениях, лучше защищает оператора боевого экзоскелета от встречного огня противника. Оператор экзоскелета видит круговую 3D-картинку кибершлема с стереотелекамер (с управляемыми шторками) адаптивного (от поворота головы) кругового обзора в верхней части экзоскелета. Параметры преломления оптики стереотелекамер экзоскелета оптимизированы под оптику глаза человека в диапазоне пространства точной работы грузчика с грузами и сапера с минами. Внешний фокус телекамер перемещает движение челюсти или изменение расстояния между зрачками. Экзоскелет может работать беспилотно. Экзоскелеты способные работать беспилотно — это разновидность роботов. 
Силовые балки экзоскелета — это болванки авиационного пенопласта перекрестно обмотанные углеродной нитью в эпоксидном клею, прожаренные в автоклаве. В комплект балки входят шарниры экзоскелета в виде взаимно перекатываемых без трения скольжения профилей. Если балка — топливный бак, вместо пенопласта — продырявленные (движение топлива) сотовые профили. Экзоскелет комплектуется внешними кольчужными подушками безопасности.
Американские экзоскелеты: быстрые клапаны, гидроцилиндры высокого давления — тупиковая ветка эволюции. Японцы: экзоскелет «Cyberdine»: в нижнем шарнире бедра планетарный редуктор закрыт вращающимся от него барабаном-1. Снаружи вращающегося барабана-1 с зазором 1мм барабан-2 голени. Между барабанами ферромагнитная магнитомягкая жидкость: силиконовое масло с порошком трансформаторной стали или феррита. Это магнитореологическая муфта сцепления. От магнитного поля порошок твердеет, соединяя трением вращающийся барабан-1 бедра, неподвижный барабан-2 голени. Трением плавно управляет муфта, управляя транзистором магнитным полем обмотки. Функции сгибателей, разгибателей выполняют 2 противоположно вращающихся в оси шарнира ведущих барабана с 1 ведомым барабаном голени. Торцевые уплотнения валов — масло пачкает одежду. У американцев тоже. Не купят! Превосходство японца в безинерционности: время реакции можно довести до 0,003сек — не будет задержки в работе экзоскелета. Гидроцилиндры медленны (задержка в работе), опасны. Струя масла высокого давления (350бар самолет А-380) отрежет ногу. 
Система «киберкостюм + андроид» 5-20раз дешевле в работе, 2-3 раза меньше расход топлива. Экзоскелет механический вдвое крупнее, тяжелее андроида. Киберкостюм управляет андроидом от размера кровяного тельца до размера небоскреба. Андроиду легче в стесненном пространстве. Экзоскелет упал — травма оператора. Помехоустойчивость связи «киберкостюм — андроид» от динамического шифрования, частотного дублирования каналов связи, гиростабилизация узконаправленной лазерной, террагерцовой связи. Экзоскелет проиграет войну андроиду: габариты, вес, площадь брони, инерция, расход топлива, гибель оператора. Оператор андроида бессмертен, бросая в атаку поочередно тысячи погибающих андроидов. Андроид проще, 3 раза дешевле экзоскелета. Конкурент: триал-мотоцикл: движением кибершлема с 2 дисплеями наводится в цель пулемет в кардане. В пулемёте 2 широкофокусные + 2 короткофокусные стереотелекамеры с совмещенной софтом картинкой. cyberneticzoo.com/?page_id=2626  myexs.ru  dxdy.ru/topic39451-45.html 



  • Томас Эдисон  7 декабря, 17:02
    Народ! Зацени судом народным! Нагрузи критикой!
    ОтветитьНравится
  • Евгений Ишутинов  23 декабря, 12:42
    За бугром его уже изготовили, а ВС России он не нужен?
    Томас, проанализируй техническое решение и проведи сравнительный анализ твоего проекта с действующим образцом пиндосов.
    ЭКЗОСКЕЛЕТ HULK поступает на испытания в Афганистан.
    www.popmech.ru/blogs/post/4978-ekzoskelet-hulk-postupaet-na-ispyitaniya-v-afganistan/
    ОтветитьНравится
  • Александр Иерархов  23 декабря, 14:41
    А чё, пиндосы не справляются в афгане?
    ОтветитьНравится
  • Александр Иерархов  23 декабря, 14:42
    А... Овец через перевал носить....
    ОтветитьНравится
  • Евгений Ишутинов  23 декабря, 14:56
    Не... наркоту ... вместо ишаков... у авганцев.
    ОтветитьНравится
  • Александр Иерархов  23 декабря, 14:58
    А... Теперь понятнее....
    ОтветитьНравится
  • Томас Эдисон  3 января, 17:30
    Пиндоскин экзоскелет не может иметь большую скорость без перетяжеления (в сравнении с моим) и сверхбольшого расхода топлива, имеет большое лобовое сечение. В моем экзоскелете эти проблем нет — нашел способ параллелограммно-рычажными механизмами, соединяющими руки, ноги человека — экзоскелета, разместить человека сзади экзоскелета, а не экзоскелет вокруг него. По принципу: не экзоскелет, а человек дополнительная прицепная деталь системы. Это вдвое уменьшило вес экзоскелета, сделало его узким, обтекаемым (сгодится в беготне в воде) спереди. Добавят искусственный интеллект — прицепную деталь — человека эволюция отбросит с отпечатком в его заднице от железной ступни поумневшего (долой рабовладельцев — угнетателей!) экзоскелета. И превратятся экзоскелеты в андроидов — звено эволюционной цепи «тараканы — динозавры — обезьяны — человек — андроид разумный (андроид сапиенс)». Добрые заботливые андроиды организуют для людей зоопарки. И будут ходить андроиды разумные в зоопарки, удивленно разглядывая этих дохлых, воняющих органикой, 2-ногих слизняков, которые когда-то припухнув расходились, разбегались, распрыгались на этой маленькой планете. И сотрясёт ржач андроидов планету всея
    ОтветитьНравится