Экзоскелеты: как они спасают от опасных нагрузок и ускоряют рабочий процесс

Экзоскелеты делятся на три основных типа. Пассивный в качестве ключевых принципов работы использует механику пружин и противовесов, как правило не обладая какими-либо электрическими устройствами. Главное ограничение таких костюмов — физическая сила оператора: увеличивающих её сервомоторов в них нет.
 
Второй тип — активный: здесь есть датчики, приводы и двигатели. Любое движение оператора может быть многократно усилено засчёт питаемых электричеством механизмов. Также существуют системы смешанного распределения энергии: это по сути гибридные версии активных и пассивных экзоскелетов.
 
 Кроме того, экзоскелеты принято разделять по назначению — на реабилитационные и усиливающие. Первые используются в медицине, для восстановления после травм опроно-двигательного аппарата. Вторые незаменимы в современной промышленности. Сегодня даже пассивные экзоскелеты помогают поднимать и удерживать грузы весом до 70 кг без усилий со стороны оператора — конечно, для этого используются встроенные лебёдки, а не руки.
 
 Экзоскелет многократно повышает выносливость оператора, но важно понимать, что в робота человек от этого не превращается: есть свои специфические ограничения, из-за которых необходим периодический отдых — впрочем, как и оператору тяжёлой техники. Зато искусный оператор экзоскелета может пробраться туда, куда не попасть автопогрузчику или даже роботу, что делает такие механизированные костюмы незаменимыми в ремонте сложных объектов.
 
 Вот простой пример эффективности экзоскелетов, проверенный экспертами «Норникеля» на практике. Один облачённый в «броню» оператор устанавливает запорную арматуру за 3 минуты 48 секунд. Для выполнения той же задачи за примерно такое же время потребуется три рабочих без экзоскелетов. И важно понимать, что риски для здоровья в таком случае ощутимо возрастают, так как почти каждый монтируемый элемент весит минимум по 20 кг.
 
 На данный момент экзоскелеты нельзя назвать универсальным оборудованием. Биомеханику человека полностью повторить сложно, техника требует привыкания, поэтому каждый сотрудник «Норникеля», который должен стать оператором, проходит специальный курс обучения. Кроме того, на данный момент отсутствует нормативно-правовая база: чётких правил, регламентирующих использование подобной техники, просто нет. И наконец, экзоскелеты пока что достаточно дорогие, что не способствует их массовому повсеместному внедрению. С другой стороны, если бы ведущие промышленники только и делали, что экономили на инвестициях, мы бы с вами до сих пор жили в эпоху первых английских паровых машин.
 
 У «Норникеля» есть свои собственные разработки в области экзоскелетов. Совместно с Юго-Западным Государственным Университетом и компанией «Смирнов Дизайн» был создан EXO HEAVER — пассивный экзоскелет, способный поднимать до 60 кг, принимая при этом на себя до 90% нагрузки. EXO HEAVER подходит для использования в шахтах и бункерах, куда тяжёлая техника зачастую не может попасть в силу габаритов.
 
 Среди модулей, составляющих этот экзоскелет, следует в первую очередь выделить защиту плеч с электрической лебёдкой и «третью руку». Лебёдка позволяет без усилий поднимать и держать на весу тяжёлые грузы, а механический манипулятор-«рука» держит вместо оператора тяжёлый инструмент — например, отбойную дрель — в то время как человеку остатёся лишь задавать вектор работы. Остальные компоненты в основном выполняют функции защиты, хотя стоит отдельно упомянуть модуль «упоры для сидения»: благодаря ему можно достаточно долго работать в положении сидя, забыв при этом про затёкшие ноги и ноющие колени.
 
«Норникель» пошёл дальше: новейшие образцы EXO HEAVER оснащены бортовым компьютером и множеством датчиков. Содержание газов в воздухе, освещённость, температура, степень нагрузки — эта и другая информация как выводится персонально для самого оператора экзоскелета, так и отправляется для наблюдения и анализа в корпоративную сеть. Таким образом растёт защищённость самого работника от внештатных ситуаций, а не только его суставов и позвоночника — от чрезмерной тяжести.