Bug Online

Egzoskeleti su popularni u SF filmovima, ponekad i u igrama. I u Avataru su one male hodalice koje koriste Zemljani u biti egzoskeleti jer ih izravno kontroliraju pokreti dijelova tijela korisnika. Egzoskeleti postoje i u biologiji - imaju ih kukci, čiji je "kostur" u pravilu s vanjske strane tijela, a ne unutarnje; zatim školjke, a po nekim definicijama i kornjače. Ono čime ćemo se baviti u ovom tekstu umjetni su egzoskeleti s pogonom, dakle strojevi koji pomažu ljudima u kretanju i nošenju tereta - dok ne postanemo časopis za biologiju, jedino takve egzoskelete ima smisla opisivati u Bugu...

Prvi umjetni "vanjski kosturi" bili su srednjovjekovni oklopi, no vrijeme i razvoj tehnologije su ih pregazili. Da egzoskeleti s pogonom nisu stvar neke daleke fiktivne budućnosti, nego i sadašnjosti, pokazuju zadnji eksperimenti američke vojske, koji su nam i glavni motiv za ovaj tekst.

Da bi egzoskelet to zaista i bio, nužno je da osjeća pokrete udova korisnika i preslikava ih u upravljačke signale za mnogo jače motore i hidrauliku. Robotska ruka kojom se daljinski upravlja joystickom ili mišem po definiciji nije egzoskelet jer se ne nastavlja na tijelo i pokrete korisnika, nije kostur, već se za upravljanje oslanja na neko specijalizirano sučelje. Egzoskelet s pogonom nalazi se s vanjske strane korisnika, zbog čega ih negdje nazivaju i robotima za odijevanje (wearable robots).

Kosturska problematika

Kod konstrukcije egzoskeleta nazočno je nekoliko problema. Prvi, a često i najteži problem jesu spomenuti senzori. Uređaj mora odmah osjetiti što korisnik želi i trenutno to pretvoriti u signal motorima i hidraulici, ali bez pretjerivanja koje bi dovelo do ozljede korisnika. Loš senzor i spor prijenos signala doveli bi do situacije u kojoj korisnik mišićima, osim svoje težine, pokreće i nemalu težinu uređaja - dakle, točno suprotno od onog što želimo postići. Drugi je problem težina - sâm egzoskelet i njegovi pogonski dijelovi trebaju biti što lakši. I treće - pogon uređaja treba biti kompaktan, dugotrajan i lagan - bez energije egzoskelet je samo gomila teškog metala. Energija može dolaziti od motora s unutrašnjim sagorijevanjem, baterija ili gorivih ćelija.

Donedavno je ovaj paket problema bilo nemoguće riješti na način koji bi rezultirao praktično upotrebljivim egzoskeletom, ali stvari se mijenjaju.

Prvi egzoskelet razvijen je šezdesetih godina prošlog stoljeća u General Electricu i nazvan je Hardiman. Korištenjem Hardimana podizanje tereta od 110 kilograma izgledalo je, u teoriji, kao podizanje 4,5 kile. Hardiman je bio nepraktičan zbog svojih dimenzija i težine, a još više zbog nekontroliranih kretnji - uređaj navodno nikad nije isproban s pravim korisnikom zbog opasnosti od loma udova. Nastavak istraživanja bavio se samo jednom Hardimanovom rukom, predviđenom za podizanje 340 kilograma tereta, dok je sâm aparat - dakle, ruka - težio oko 750 kilograma. Nepraktično.

1986. godine razvijen je prototip egzoskeleta pod imenom Lifesuit - idejni začetnik bio je Monty Reed, vojnik američkih specijalnih postrojbi koji se polomio u padobranskoj nesreći (prekasno je otvorio padobran - preživio je, ali ostao invalid). Dok se oporavljao u bolnici, navodno je čitao Heinleinov roman Starship Troopers i na temelju obleke mobilne pješadije iz knjige dizajnirao Lifesuit.

Projekt je čekao realizaciju sve do novog milenija, kada je 2001. napravljen prvi Lifesuit. Reed je 2006. postavio rekord u "hodanju u robotskim odijelima" - dakle, u egzoskeletima - prešavši 3 milje u 90 minuta u Lifesuitu 12. Kako vidimo iz ovog rezultata, riječ je o egzoskeletu koji može biti od pomoći slabo pokretnim invalidima, ali ne i za vojnu ili avanturističku namjenu. Prototip Lifesuit 14 može podizati 90-ak kilograma.