Сначала экзоскелетами интересовалась почти исключительно армия, а затем для них стали искать также «гражданские» области применения. Помимо армии (использование на поле боя) и медицина (помощь людям, неспособным двигаться самостоятельно), экзоскелеты все чаще и шире применяются в строительстве и логистике. Они поддерживают перемещение грузов в местах, где тяжелое оборудование недоступно или его использование не рекомендуется.
Перечень производителей данного типа устройств достаточно длинный, в «игру» входят также другие поставщики экзоскелетов. На вопрос о ценах на устройства ответом было… молчание. Сколько это будет стоить, станет известно, когда они найдут более широкое применение, чем прежде. На самом деле, в настоящее время идет тестирование, рабочие проверяют в реальных условиях, насколько эти устройства снизят нагрузку на конечности и позвоночник, как повлияют на физическое состояние или здоровье, и если да, то в какой степени. В конечном счете, экзоскелеты будут «конкурировать» с промышленными роботами.
В логистике экзоскелеты могут использоваться для складирования, погрузки и разгрузки товара, подъема и опускания грузов, комплектации и демонтажа.
В наличии имеются пассивные экзоскелеты для поддержки работника исключительно с помощью механических средств, кабельных систем или пружин (они воспринимают нагрузку как своеобразный противовес и преобразуют ее в энергию), а также активные экзоскелеты (они предлагают дополнительную внешнюю поддержку в виде двигателей или пневматических систем).
В обоих случаях экзоскелет является своего рода «броней», которая используется для укрепления всех частей мышц или только некоторых из них (можно, например, укрепить только руку – т.н. «искусственная рука»).
Экзоскелеты в промышленности и на складах
Корейцы оценили поддерживающий панцирь уже много лет назад. Компания «Daewoo Shipbuilding and Marine Engineering» оснастила экзоскелеты работников судоверфи, которые могут с легкостью обрабатывать грузы весом до 30 кг. Голландская логистическая компания «Geodis» преследовала схожую цель: она выбрала пассивные экзоскелеты, а «панцирями» снабдила сборщиков, которые в течение рабочего дня поднимают более 4 тонн. Аналогичный экзоскелет, протестированный в DHL в Германии, был создан Laevo.
Большой интерес создает автомобильный сектор. BMW внедрила экзоскелеты на своем американском заводе в Спартанбурге, и группа сотрудников на нескольких заводах в Форде уже выполняет свои задачи в экзоскелетах. Устройства (без источника питания, приводимые в движение человеческими мышцами) происходят от EksoVest. Ученые подсчитали, что обычный рабочий завода «Ford» поднимает руки в среднем 4,6 тыс. раз в день, экзоскелет будет принимать на себя часть этого усилия в диапазоне от 2,3 до 7 кг.
Также компания «Audi» недавно решила начать исследования экзоскелетов: устройство весит 3 кг и позволяет лучше распределять поднимаемые грузы, уменьшая тем самым боль в спине. Роботизированный экзоскелет, разработанный инженерами Hyundai, является усовершенствованной версией устройства H-LEX, предназначенного для подъема очень тяжелых грузов. Поставщик заявляет, что с помощью этой машины пользователь может поднимать предметы весом даже до нескольких сотен килограммов.
Экзоскелет также был представлен другой корейской компанией – «LG». Изобретение получило название CLOi SuitBot, было создано в сотрудничестве со стартапом SG Robotics. Устройство поддерживает ступни, ноги и поясничную часть позвоночника человека, позволяя ему не только поднимать и переносить тяжелые предметы, но и разгружать позвоночник. CLOi SuitBot использует технологии искусственного интеллекта, которые следят не только за состоянием устройства, но также тела (адаптация устройства к текущим условиям работы). Если система обнаружит несоответствия, она немедленно выключит экзоскелет и быстро проинформирует владельца.
Экзоскелеты компании German Bionic прошли испытания на нескольких складах DB Schenker в Германии (сбор посылок весом до 15 кг). В основе технологии Cray X лежит несущая конструкция, прикрепленная к телу работника склада, которая поддерживает его движения с помощью электромеханики. (обеспечивает помощь мышцам спины и позвоночника в поясничной области). Складские работники, оснащенные экзоскелетами, доставали посылки из стеллажей и размещали их на поддонах. Исследования Cray X проводились под руководством аспирантов Дортмундского университета.
Вскоре на рынке появится самый современный из всех экзоскелетов. Guardian XO Max разрабатывается инженерами компании «Sarcos Robotics». Питание экзоскелета будет осуществляться только от миниатюрных батарей (сменные элементы, которые могут быть заменены на заряженные в любое время). Благодаря компактным размерам, замена легко выполняется в полевых условиях. Важна также мощность устройства. Разработчики экзоскелета гарантируют, что оператор прикладывает усилие до 2,2 кг для подъема 45 кг груза.
Одновременно разрабатывается экзоскелет Talos с огромным количеством современных технологий (специальный материал, системы связи, бортовые компьютеры, регуляторы температуры, датчики, контролирующие здоровье пользователя, а также устройства для ускорения заживления ран, собственные запасы кислорода). Во-первых, он, безусловно, попадет в армию, но уже сегодня говорят, что в будущем более простые версии этого типа устройства будут использоваться на рабочих местах, таких как склады.