Construire l'Homme réel de fer, Popular Science
Afghanistan. Un bunker caché. Quatre hommes avec des fusils garde une épaisse porte en acier rouillé. Bam! Un énorme poing livres contre-de l'intérieur. Bam! Plus de coups dent l'acier. La souche de charnières. Les gardes se recroquevillent, déplaçant à reculons. Quelle que soit essaie de sortir est grande. Et en colère.
La porte vole ouverte, et un géant éclate métallique à travers. Il ressemble à un robot, mais, caché à l'intérieur, armes célèbre concepteur Tony Stark manœuvres la bête mécanique. Les balles rebondissent sur le costume, bosselage à peine son armure. Il niveaux les gardes avec un swat. Dehors, il regarde fixement le camp ennemi autour de lui, allume les lance-flammes dans ses bras, et rôtit l'articulation.
Utah. Un laboratoire de montagne secret. Ingénieur logiciel Rex Jameson soutient dans un costume métallique sans tête qui est suspendu à une poutre en I en acier par un cordon en caoutchouc épais. Il clique dans les bottes en aluminium, resserre les ceintures sur ses jambes et à la taille, et glisse ses bras par des sangles comme sac à dos, poignées de préhension où les mains seraient. Il semble aussi facile que glisser dans un manteau.
Puis il se déplace, et la machine vient à la vie, son observation chaque mouvement. Il lève ses poings et commence à tirer coups pointus tout en rebondissant d'un pied à l'autre. Il est pas tout à fait Muhammad Ali, mais il porte 150 livres et il a l'air léger.
Il pourrait facilement frapper un codeur à proximité au sol, ou jeter un sur un bureau, mais encore plus impressionnant, il pouvait le faire toute la journée. Pour montrer son endurance surhumaine, il se dirige vers un support de poids et yanks vers le bas un bar chargé de 200 livres. Puis il le fait à nouveau. Et encore. Il arrête quelque part autour de 50, mais il a été connu pour déchirer 500 répétitions dans une rangée. Même alors, il quitte l'ennui, pas la fatigue.
Découvrez la vidéo du XOS en action ici. et un bref historique de la photo de l'exosquelette de l'homme, voir notre galerie ici. Continuer la lecture de cette fonction ci-dessous.
Parce qu'un porteur du XOS sent presque aucune contrainte, il pouvait tenir ces boules de bowling de 16 livres pendant des heures
Iron Man peut outrace un jet, mort-lift 1.000 tonnes, pirater des ordinateurs de haute sécurité, et tout faire à travers une interface directe du cerveau. Farfelu? Bien sûr, mais Brevoort dit que ce point. « Iron Man a toujours eu à trois longueurs d'avance sur les meilleures choses que vous avez, ou il est un fossile. »
Mais la liste de souhaits ambitieux Darpa lire comme quelque chose d'une bande dessinée: une machine qui permettrait le soldat moyen trimballer des centaines de livres et randonnée pour les jours sans fatigue, le maniement des armes qui nécessitent normalement deux personnes, et mélanger au fouet les blessés du champ de bataille en lançant un ou deux hommes sur son dos. Ils ont demandé le costume pour soutenir plus d'armure, ce qui rend les hommes imperméables au feu ennemi. Ils ont même voulu pour faire des soldats sauter plus haut. Ils voulaient Iron Man.
Certains des experts Darpa avant de lancer le consultait programme ne sont pas d'accord que cette vision était réaliste. « La moitié des gens que j'ai parlé à croire, presque comme si elle était une chose religieuse, et environ la moitié a pensé qu'il était un gaspillage d'argent, de temps et de ressources », explique l'ingénieur de l'Université Cornell Ephrahim Garcia, qui a dirigé le programme Darpa à ses débuts . Les défaitistes étaient à peine fou, il ajoute: « Ce fut un énorme défi. » L'exosquelette aurait besoin d'un système d'alimentation portable qui pourrait le faire fonctionner pendant une journée complète; petits, puissants muscles artificiels; et un système de contrôle complexe qui régit leurs actions. Et il devrait être rapide.
L'exosquelette devrait être l'ombre mécanique du soldat, la lecture de son tout mouvement le bras gauche balançait dans cette direction avec autant de force et le mimer presque instantanément. Même le moindre décalage créerait un effet de glisser et de faire comme l'opérateur se sentir comme s'il se déplaçait dans l'eau. La machine aurait aussi besoin d'une certaine façon des forces de lecture appliquée à travers les milliers de fois de costume par seconde, plus les microprocesseurs assez puissants pour transformer toutes ces données dans des directions immédiates pour les membres du robot, afin qu'ils puissent suivre le rythme de la personne à l'intérieur.
Découvrez la vidéo du XOS en action ici. et un bref historique de la photo de l'exosquelette de l'homme, voir notre galerie ici. Continuer la lecture de cette fonction ci-dessous.
Rencontrer le Robot Maker
Au-delà: Raytheon XOS Sarcos
Il parle en rafales de long de cinq minutes sur des sujets qui vont des expressions d'émerveillement à l'efficacité énergétique des systèmes biologiques ( « Les humains courent sur les carottes! ») Aux réflexions sur l'ingénierie à Saudan lieux communs ( «Certaines choses doivent croire être vu"). Mais son chattiness dément un penchant pour le secret. Il parle rarement à la presse. Il ne me dira pas son âge. Comme nous marchons si divers laboratoires, il va pointer vers un dispositif d'un véhicule terrestre sans pilote miniature, un nouveau design pour un exosquelette jambe lancement dans un explantion excité, puis arrêter et me demander de ne pas le mentionner. Sa réticence découle en partie du fait que plusieurs de ses projets sont financés par le militaire. Mais il y a aussi un soupçon de magicien qui n'a pas envie de révéler un trop grand nombre de ses tours.
Le mélange des projets de Sarcos, qui comprennent également des prothèses et des moteurs à l'échelle nanométrique, semble aléatoire. Mais Ephrahim Garcia dit que cette polyvalence fait partie de ce qui a fait Jacobsen particulièrement bien adapté au défi exosquelette. Il avait des compétences éprouvées dans les logiciels et l'ingénierie mécanique, mais il avait aussi la capacité unique d'inventer tout simplement ce dont il avait besoin. « Il peut concevoir les actionneurs. Il peut concevoir le système de contrôle. Il peut concevoir la machine et de ses composants », explique Garcia. Ce genre de plage était absolument nécessaire.
Comment soulever 200 livres comme il était 2
Le XOS fonctionne comme un appendice humain. Lorsque nous effectuons une boucle de biceps, les fibres musculaires dans notre contrat de bras, en tirant sur les tendons qui soulèvent notre avant-bras. Dans les XOS, un capteur dans la poignée détecte une force que l'opérateur déplace le bras. Les données du capteur passe à l'ordinateur. qui calcule comment déplacer le exosquelette pour minimiser la pression exercée sur la main de l'utilisateur. Ces instructions vont à une série de vannes qui contrôlent l'écoulement du fluide hydraulique à haute pression des vérins dans les articulations. Le fluide déplace les cylindres, qui se déplacent les câbles qui y sont attachés, en qualité d'tendons et de traction sur les membres robotiques. Le XOS a 30 actionneurs, chacun contrôlant un joint différent.
« Quand vous construisez quelque chose comme un exosquelette », dit Jacobsen, « il y a environ 25 sous-systèmes, et ils ont tous à travailler avant de pouvoir passer à l'étape suivante. Les deux objectifs principaux sont la force et l'endurance, mais il doit le faire 75 choses différentes bien. » De tous ses robots, le XOS, en raison de la multitude de problèmes qu'elle présentait, est clairement son fils préféré. « Aucun d'entre eux avait une cible comme ça. Aucun d'entre eux devait avoir un système autonome qui a une telle force, la vitesse, l'endurance, la flexibilité. »
Découvrez la vidéo du XOS en action ici. et un bref historique de la photo de l'exosquelette de l'homme, voir notre galerie ici. Continuer la lecture de cette fonction ci-dessous.
Un exosquelette est né
La boîte sur le dos de la combinaison porte les systèmes informatiques et de contrôle.
Il est que le contrôle qui permet démonstration pilote Jameson pour une croisière dans une séance d'entraînement sans augmenter son rythme cardiaque. A l'instant où il commence à tirer vers le bas que la barre pondérée, des capteurs dans chacun de ses main-poignées registre des changements dans le couple. Sans l'aide, les capteurs montreraient qu'il essayait de tirer vers le bas environ 100 livres dans chaque main de l'exosquelette. Mais l'objectif du système, Jacobsen explique, est d'obtenir la force exercée sur les capteurs aussi proche de zéro que possible; de laisser les XOS faire le travail. « Le XOS porte lui-même », dit-il, « et [Jameson] porte lui-même. »
Ces capteurs poignée de main, ainsi que d'autres semblables dans les pieds et le dos du costume, des mesures d'alimentation à un des centaines de processeur central et, pour certains des capteurs, plusieurs milliers de fois par seconde. Le système exécute ces lectures à travers un ensemble d'équations qui régit la position et le mouvement des bras, les jambes et le dos du costume. Il reconnaît que Jameson veut mettre ses mains vers le bas et calcule ce que chaque muscle artificiel dans chacune des articulations doit faire pour le costume le miroir. Jameson ne se sent jamais à rude épreuve car le système instruit les bras robotiques pour saisir le poids avant qu'il exerce une force importante. Quand il sort de l'XOS après un tour sur la machine de poids, il est même pas hors d'haleine. Je lui demande comment il se sent. « Très bien », dit-il en haussant les épaules.
Le costume Jameson a utilisé est à peu près la version 4.0. Jacobsen me montre une pièce où les trois premiers modèles pendent comme des mannequins. Cela me rappelle tellement de « Hall of Armor, » Iron Man de où Stark garde ses costumes, que je suis tenté de vérifier le sous-main de la criminalité dans la région, voir s'il y a eu des cas de justice eux-mêmes par un demi-homme, mi-robot.
Découvrez la vidéo du XOS en action ici. et un bref historique de la photo de l'exosquelette de l'homme, voir notre galerie ici. Continuer la lecture de cette fonction ci-dessous.
Les autres Puissance Joueurs
ExoHiker exosquelette inférieur du corps de Berkeley Bionics se charge par l'acte de marcher en utilisant la force de régénération, un peu comme une voiture hybride fait.
Avec l'aimable autorisation de Berkeley Bionics équipe
M. tente de construire une machine mise sous tension de la jambe qui utilise le moins d'énergie possible, la première itération dessine seulement deux watts, comparable à une radio mais peut supporter portable 80 pour cent d'une charge de 80 livres sur le dos d'un utilisateur. Dans sa conception actuelle, en raison de la façon dont elle affecte sa démarche, le porteur brûle un peu plus d'énergie avec le costume que s'il était juste marcher avec la charge seule. Mais M. pense que, dans un proche avenir, il peut améliorer la mécanique de telle sorte que la machine permet d'économiser réellement l'effort de porteur. En fin de compte, il entrevoit des guerriers du week-end à l'aide exosquelettes comme outils de loisirs, cerclage afin qu'ils puissent courir à travers les montagnes toute la journée. Alors que M. médite sur ces types de systèmes autoalimentés comme un rêve à long terme, Kazerooni me implique que il fait déjà partie du chemin.
Kazerooni, un autre vétéran du programme DARPA (ni lui, ni M. n'a jusqu'à présent obtenu des fonds supplémentaires de l'armée au-delà de la subvention initiale), affirme que son porteur de charge humaine (HULC) exosquelette bas du corps peut fonctionner pendant plus de 20 heures sans recharge. Selon lui, il permet à l'utilisateur de transporter 100 livres sur le dos et brûler 15 pour cent moins d'oxygène que s'il soutenait seul le poids ajouté.
Le dispositif de Kazerooni était pas prêt pour un dévoilement public et, lorsqu'il est pressé pour plus de détails, se dire seulement que le système est analogue à celui d'une voiture hybride. Tout comme un hybride utilise l'énergie transférée lors d'un freinage pour recharger sa batterie, HULC capitalise sur la force transférée du sol à chaque fois que l'utilisateur plante son poids sur une jambe différente. L'acte même de la marche maintient Juiced. Il est maintenant au milieu d'une période de trois ans, 2 millions $ subvention de l'Institut national des normes et de la technologie pour modifier son système afin qu'il puisse aider les personnes souffrant de troubles de la mobilité. « Ce n'est pas seulement une machine de guerre », dit-il. « Notre machine pourrait remplacer le fauteuil roulant. »
Découvrez la vidéo du XOS en action ici. et un bref historique de la photo de l'exosquelette de l'homme, voir notre galerie ici. Continuer la lecture de cette fonction ci-dessous.
Breaking Free
Dans une bande dessinée récente Iron Man, le héros est couché sur le sol battu de son repaire de l'ennemi, et l'affichage de la tête dans son casque blindé le nourrit les mauvaises nouvelles, il est presque hors du pouvoir. Mais il y a encore de l'espoir. Il coince un doigt à travers le sol en béton dans une ligne électrique et se recharge rapidement son costume.
Cet été, la société va lancer un programme de recherche avec une entreprise conception du moteur pour développer un générateur capable d'alimenter le XOS pendant des heures à la fois. Jacobsen ne me dira pas plus que cela, mais pas seulement parce qu'il est d'être effarouché. Il préfère parler d'un défi plus intéressant que la construction d'une alimentation robuste: coupe l'appétit du costume.
