In robotica, cos'è un esoscheletro?

In robotica, un esoscheletro, noto anche come esoscheletro alimentato, è un tuge alimentato che viene utilizzato per ingrandire la resistenza e/o la velocità umani.Il concetto ha avuto un ampio trattamento nella fantascienza, ma solo di recente ha iniziato ad acquisire plausibilità nel mondo reale.Il concetto ha acquisito la massima attenzione dai paesi asiatici militari e orientati alla robotica statunitensi come il Giappone e la Corea del Sud.A partire dal 2009, gli esoscheletri sono stati costruiti, ma non sono ampiamente distribuiti.Né sono esoscheletri ampiamente disponibili in commercio, ma ciò potrebbe presto cambiare.Nel 2008, una società, Cyberdyne del Giappone, iniziò a noleggiare i suoi semi.

Il primo serio sforzo per costruire un esoscheletro a motore, condotto da General Electric nel 1965, fu chiamato Hardiman.L'intento dietro il progetto era quello di creare un esoscheletro che una persona poteva usare per sollevare 1500 libbre (680 kg), quasi una tonnellata.Il progetto non è riuscito.I tentativi di usare il completo esoscheletro hanno portato a un violento movimento incontrollato che avrebbe strappato un arto per l'utente dall'arto.La tuta stessa pesava 1500 libbre (680 kg) e poteva sollevare solo 750 libbre (340 kg) quando poteva muoversi.L'abito non è mai stato acceso con una persona dentro.

scoperte nella creazione di esoscheletri pratici non si sono verificate fino ai primi anni 2000.In questo periodo, decenni di ricerche di organizzazioni come la Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) degli Stati Uniti hanno finalmente dato i suoi frutti.Vari gruppi hanno costruito con successo prototipi di esoscheletri alimentati.Alcuni esoscheletri attualmente esistenti (limitati) includono Cyberdynes HAL 5, gambe di Exoscheleton Hondas, gambe del gruppo Biomechatronics MIT Media Labs e Exoskeleton Sarcos/Raytheon XOS.Le specifiche di questi semi variano e alcune non sono state rilasciate.L'arto di HAL 5 (arto assistito ibrido) è commercializzato come in grado di migliorare la capacità di sollevamento dell'utente di cinque volte.

Due importanti applicazioni di esoscheletri sarebbero nelle cure militari e mediche.Per i militari, gli esoscheletri alimentati consentirebbero ai soldati di trasportare armi più pesanti e più strumenti e munizioni.Il concetto di esoscheletro alimentato è un tema centrale nella visione dei militari statunitensi per un esercito di prossima generazione.Nel gennaio 2007, è stato riferito che il Pentagono aveva assegnato fondi all'Università del Texas Nanotechnologo Ray Baughman per sviluppare fibre Myomer come muscolo per esoscheletri alimentati.Per le cure mediche, i ricercatori di diverse università in Giappone hanno progettato esoscheletri morbidi progettati per aiutare i custodi medici a trasportare il vecchio o il infermo.Quindi, gli esoscheletri potrebbero avere applicazioni sia in guerra che in pace.

Tuttavia, ci sono diversi ostacoli nello sviluppo di esoscheletri efficaci.I più grandi sono migliorare i rapporti da potere a peso (che potrebbero essere aiutati usando fibre anziché mecatroniche convenzionali) e durata della batteria.