Техника - молодёжи 1965-12, страница 38

костюм,

УМНОЖАЮЩИЙ

силы

«Техника — молодежи» в своем новом разделе «Время искать и удивляться» (№ 1 за 1965 год) напечатала фотографию молодого человека в странном обмундировании с таиой подписью: «Хотите стать сильнее, чем Юрий Власов? Вам поможет машина». Редакция получила много писем с просьбой рассказать поподробнее о принципе действия «усилителя мышц». Выполняем пожелания своих читателей.

Представьте себе съемную арматуру, прикрепляемую к телу и образующую нечто вроде «внешнего скелета», какой бывает, например, у насекомых. Он снабжен подвижными суставами, способными выполнять те же движения, что и суставы у человека. Каждый сустав приводится в движение от одного или нескольких сервомоторов. Чувствительные датчики, соединяющие человека со стальным «костюмом», воспринимают самые слабые нажимы при работе тех или иных мышечных групп. Они могут управляться и биотоками — электрическими сигналами, сопровождающими деятельность мозга. Например, человек захотел согнуть руку. Нервные импульсы включают сервомотор лок^я, приводя во вращательное или поступательное движение соответствующий сустав. Механизмы внешнего скелета следуют всем естественным движениям своего носителя — человека, но прибавляют к ним собственную силу. Второй скелет принимает на себя все внешние нагрузки, включая вес самой арматуры. Человек работает не утомляясь! Энергией «силовой костюм» питается от портативной батареи, укрепленной за спиной.

Возможности применения такого костюма? Они неограниченны. Ну, разве не заманчиво поднимать и перемещать грузы, которые покамест не по плечу человеку? Для современных погрузочных машин обычно нужны заранее подготовленные площадки, ровные и твердые.

А если вы высадились на другой планете среди диких, необжитых скал? Вас не ждут там ни асфальтированные дороги, ни расчищенные площадки. Между тем скафандр, рассчитанный на пребывание в космическом вакууме, парализует и без того не столь уж сильные движения космонавта. Человек в скафандре похож на раздутый пузырь: нелегко сгибать руки и ноги, закованные в пневматические «лубки». Да и на Земле человеку нередко приходится туго: в конце концов машины-помощники, обладая достаточной силой, все же остаются чересчур неповоротливыми, неловкими. Соче-

Кинематика движений исследуется при ходьбе и^физиче-ских упражнениях. Светлые линии — это следы лампочек, прикрепленных к суставам стального скелета.

тать ловкость человека с силой машины и позволит необычное снаряжение, проектируемое учеными и инженерами аэронавтической лаборатории Корнельского университета

Речь идет, конечно, не о том, чтобы механически воспроизводить все возможные движения человеческого скелета, не о том, чтобы полностью подражать динамике тела. Эксперименты сосредоточены сейчас вокруг вопроса о том, какие оптимальные степени свободы нужно предоставить рукам и ногам, чтобы человек в стальном костюме выполнял заданную работу наиболее эффективно. Исследователи стремятся усовершенствовать важнейшие сочленения, определить радиус действия, необходимый для различных жестов, угловое ускорение, характерное для каждого данного сустава. Они намерены отработать механические элементы конструкции, а также электронные схемы, датчики и сервомоторы, с тем чтобы внешний скелет функционировал с достаточной гибкостью, мобильностью; они совершенствуют систему обратной связи на каждом суставе, чтобы человек точно контролировал усилия, развиваемые аппаратом. Изучается также расход энергии на питание такого аппарата. Сказать правду, существующий прототип не снабжен сервоприводами, суставы пока еще не моторизованы; они оборудованы только измерительными инструментами и лампочками для кинема-, тографического изучения движений.

Интересно, что многие идеи конструкторы усилителя мышц почерпнули из богатого опыта современного протезостроения (известно, что идея управления искусственной рукой с помощью биотоков впервые осуществлена советскими учеными; эта работа выдвинута на соискание Ленинской премии 1966 года).