Egzoszkielet wspomagany

Z Wikipedii

Ten artykuł wymaga dopracowania zgodnie z zaleceniami edycyjnymi.
Należy w nim poprawić: po zakończeniu głosowania SDU zmienić nazwę na bardziej ogólną, w całości artykułu zmienić egzoszkielet na sztuczny egzoszkielet – tam gdzie nie wynika to z kontekstu.
Dokładniejsze informacje o tym, co należy poprawić, być może znajdziesz na stronie dyskusji tego artykułu.
Po naprawieniu wszystkich błędów można usunąć tę wiadomość.

Osoba ubrana w prototyp egzoszkieletu HAL 5.

Sztuczny egzoszkielet lub pancerz wspomagany – mocowana na zewnątrz ciała powłoka, której celem jest wzmocnienie siły mięśni użytkownika. Egzoszkielet może wzmacniać wszystkie partie mięśni lub tylko niektóre (np. sztuczne ramię).

Poruszanie się w egzoszkielecie zależy od kilku czynników (właściwego dopasowania egzoszkieletu, odpowiedniego oprogramowania komputera sterującego, możliwości sterowania nim osoby z niego korzystającej). Za ruch urządzenia odpowiedzialny jest zazwyczaj system siłowników elektrycznych, pneumatycznych^[1] lub hydraulicznych^[2] (rzadko przekładni mechanicznych)^{[potrzebne źródło]} mocowanych w jednolitej osłonie (kombinezonie). Aktywne egzoszkielety są zasilane przy pomocy różnego rodzaju silników lub energią z akumulatorów. Ruch jest nadzorowany zazwyczaj poprzez sterownik w postaci komputera. Dodatkowo mogą występować czujniki żyroskopowe (informujące system o stanie równowagi w jakim znajduje się dana osoba i wprowadzające do systemu ewentualne korekty mające na celu przywrócenie równowagi)^{[potrzebne źródło]}.

Tematyka egzoszkieletów jest poruszana w literaturze, filmach, czy grach SF, jak również jest tematem projektów badawczych prowadzonych w rzeczywistości. Pierwsze próby stworzenia egzoszkieletu sięgają lat 60' dwudziestego wieku, kiedy to firma General Electric prowadziła badania związane z projektem Hardiman^[3]. Jednakże próby te, podobnie jak inne zakończyły się niepowodzeniem (w projekcie Hardiman ukończono jedynie ramię). Za przyczynę podaje się brak możliwości technicznych niezbędnych do ich realizacji w owym czasie. Obecnie prace nad egzoszkieletem są znacznie bardziej zaawansowane, o czym może świadczyć np. projekt BLEEX^[2] lub HAL 5^[4]

Spis treści

1 Zastosowanie
2 Sterowanie
3 Występowanie w SF
- 3.1 Filmy
- 3.2 Gry
4 Przypisy
5 Linki zewnętrzne
- 5.1 Artykuły
- 5.2 Projekty naukowe

[edytuj] Zastosowanie

Obecnie na świecie głównie USA i Japonia trwają prace nad różnymi wersjami egzoszkieletów jednak głównie z założeniem wykorzystana w celach wojskowych - dla poprawienia zdolności bojowych żołnierza na polu walki.

Egzoszkielety mogą mieć również zastosowanie dla celów cywilnych, np.:

w medycynie – jako pomoc dla osób nie mogących poruszać się o własnych siłach, jak również jako pomoc dla personelu medycznego zajmującego się opieką nad osobami z paraliżem.
w innych dziedzinach (np. ratownictwie, budownictwie) – jako urządzenia wspomagające przenoszenie ciężarów w miejscach, do których ciężki sprzęt nie ma dostępu, lub jego użycie jest niewskazane.

[edytuj] Sterowanie

Sterowanie egzoszkieletem odbywać się może na 4 sposoby:

1) Sterowanie mechaniczne - osoba jest częściowo sprawna i ma możliwość kontrolowania egzoszkieletu manualnie np. rękami za pomocą joysticka^[5]

2) Sterowanie głosem - osoba nie ma możliwości ruchowych ma jednak możliwość wypowiadania komend głosowych, które są przesyłane poprzez mikrofon do komputera, a w nim odpowiednio interpretowane na odpowiadającą danemu zwrotowi funkcję egzoszkieletu (czynność), po czym z komputera wysyłana jest do sterownika egzoszkieletu odpowiednia seria instrukcji do wykonania (zadziałania odpowiednich siłowników) - np. odpowiadających czynności podnieś rękę, wstań, idź itp^{[potrzebne źródło]}

3) Sterowanie czujnikami naskórnymi lub podskórnymi (implantami) - metoda polegająca na założeniu pacjentowi serii implantów, które wzmacniając impulsy nerwowe, odczytują na ich podstawie intencje ruchowe osoby, a następnie przekazują te "intencje" (wzmocnione impulsy) do komputera sterującego. W przypadku tej metody wymagana jest częściowa sprawność układu nerwowego. ^[1] ^[4]

Teoretycznie sterowanie egzoszkieletem mogłoby się odbywać bezpośrednio z użyciem fal mózgowych - po podłączeniu do głowy osoby serii elektrod, odpowiednie rodzaje impulsów, przekazywane byłyby do komputera, który na tej podstawie uruchamiałby odpowiednie funkcje egzoszkieletu. Jednak obecnie nie istnieją jeszcze prototypy działające w ten sposób.

[edytuj] Występowanie w SF

Ta sekcja jest zalążkiem. Jeśli możesz, rozbuduj ją.

Tego typu urządzenia opisywane są też w literaturze science fiction, głównie w jej nurcie militarnym. We wzmacniające siłę zbroje wyposażeni są żołnierze w Kawalerii kosmosu Roberta A. Heinleina z 1959 – jest to prawdopodobnie pierwsze pojawienie się koncepcji takiego urządzenia.

[edytuj] Filmy

W serialu animowanym "Ghost in the Shell: Stand Alone Complex" pojawiają się "pancerze bojowe" w różnych odmianach. Najpopularniejszą odmianą pierwszej serii był MSDF 303. W drugiej serii pojawiły się znacznie potężniejsze pancerze.
W serii "Gwiezdnych wojnach" występują szturmowcy - żołnierze imperium wyposażeni właśnie w różne pancerze wspomagane. Lżejsze zbroje były wyposażone w klimatyzację i chroniły przed zimnem, a egzoszkielety bojowe miały grubszy pancerz i mieli zamontowane na nich cięższe uzbrojenie. Podobnie jak w przypadku pancerzy szturmowców, w projekty "super żołnierza" armii amerykańskiej dzielą się na zbroje patrolową i bojową (na której można zamontować cięższe uzbrojenie np. granatnik XM307).
W filmie animowanym Iron Man: Obrońca dobra tytułowym głównym bohaterem, Iron Manem jest Tony Stark który zbudował wiele uzbrojonych pancerzy wspomaganych. Dają one mu różne możliwości np.: latania, pływania, odporność na obrażenia czy strzelanie z wbudowanych laserów.

[edytuj] Gry

W serii gier Fallout występuje pancerz wspomagany (ang. Power Armor). Zbroja ta zwiększa siłę i jest zasilana ogniwami jądrowymi.
W grach osadzonych w universum Warhammer 40,000 niektóre jednostki (np. Space Marines) posiadają egzoszkielety, które pełnią również funkcję pancerza. Istnieją tam również znacznie bardziej rozbudowane i masywniejsze wersje, zwane pancerzami terminatorskimi.
W niemieckiej grze Crytek o tytule Crysis, główny bohater jest wyposażony w tego typu pancerz. W grze nazywa się on Nano Muscle Suit (ang. kombinezon z nano mięśni) lub po prostu Nanosuit i ma wiele zastosowań. Do dyspozycji gracza oddane są 4 tryby pracy kombinezonu:
- Siła (Strength) - znacznie zwiększa siłę, dzięki czemu można podnosić bardzo duże ciężary i skakać na duże wysokości.
- Pancerz (Armour) - dzięki niemu jest się znacznie bardziej odpornym na obrażenia.
- Prędkość (Speed) - umożliwia bardzo szybkie poruszanie się na lądzie oraz w wodzie.
- Niewidzialność (Cloak) - pozwala na bycie niewidzialnym dla promieni widzialnych jak i podczerwieni.

Pomysł na nano mięśnie został zaczerpnięty z "Żołnierza Przyszłości" rozwijanego w ramach programu FCS.

W FPS-ie wyprodukowanym przez Techland p.t. "Chrome: SpecForce" główni bohaterowie gry są wyposażeni w pancerz wspomagany.

W grze STALKER egzoszkielet występuje jako kombinezon najlepiej chroniący przed ostrzałem z broni palnej. Zwiększa też udźwig postaci.

W serii gier Metal Gear Solid występujący jako egzoszkielet tajemniczego cyber-Ninja. W pierwszej części Metal Gear Solid znany jako Grey Fox,w drugiej części jako Olga Gurlukovich i w czwartej części serii - jako Jack Raiden. Ponadto w MGS2 z egzoszkieletu korzysta Solidus Snake, który potrzebuje go do powstrzymywania przyspieszonego procesu starzenia się(w wieku 37 lat ma on już ciało 60-latka).