In Robotica, cos'è un esoscheletro?
In robotica, un esoscheletro, noto anche come esoscheletro potenziato, è una tuta potenziata che viene utilizzata per ingrandire la forza e / o la velocità umana. Il concetto ha avuto un ampio trattamento nella fantascienza, ma solo di recente ha iniziato ad acquisire plausibilità nel mondo reale. Il concetto ha attirato la massima attenzione dai paesi asiatici orientati all'esercito e alla robotica come il Giappone e la Corea del Sud. A partire dal 2009, gli esoscheletri sono stati costruiti, ma non sono ampiamente utilizzati. Né gli esoscheletri sono ampiamente disponibili in commercio, ma ciò potrebbe presto cambiare. Nel 2008, una società, la Cyberdyne del Giappone, iniziò a noleggiare i suoi abiti.
Il primo serio sforzo per costruire un esoscheletro potenziato, condotto da General Electric nel 1965, fu chiamato Hardiman. L'intento alla base del progetto era quello di creare un esoscheletro che una persona potesse usare per sollevare 680 kg, quasi una tonnellata. Il progetto è fallito. I tentativi di usare l'esoscheletro completo hanno provocato un movimento violento e incontrollato che avrebbe strappato un arto da un arto. La tuta stessa pesava 680 kg e poteva sollevare solo 340 kg quando poteva muoversi. L'abito non è mai stato acceso con una persona dentro.
Le scoperte nella creazione di esoscheletri pratici non si sono verificate fino all'inizio degli anni 2000. In questo periodo, decenni di ricerche di organizzazioni come la DARPA (Defence Advanced Research Projects Agency) degli Stati Uniti hanno finalmente dato i loro frutti. Vari gruppi hanno costruito con successo prototipi di esoscheletri potenziati. Alcuni esoscheletri attualmente esistenti (limitati) includono l'HAL 5 di Cyberdyne, le gambe Exoskeleton di Honda, le gambe del gruppo di biomedicina del MIT Media Lab e l'esoscheletro Sarcos / Raytheon XOS. Le specifiche di questi semi variano e alcune non sono state rilasciate. L'HAL 5 (Hybrid Assistive Limb) è commercializzato come capace di aumentare di cinque volte la capacità di sollevamento dell'utente.
Due applicazioni principali degli esoscheletri sarebbero nell'esercito e nelle cure mediche. Per i militari, gli esoscheletri potenziati consentirebbero ai soldati di trasportare armi più pesanti e più strumenti e munizioni. Il concetto di esoscheletro potenziato è un tema centrale nella visione dell'esercito americano per un esercito di prossima generazione. Nel gennaio 2007, è stato riferito che il Pentagono aveva dato fondi al nanotecnologo dell'Università del Texas Ray Baughman per sviluppare le fibre di miomero come "muscolo" per gli esoscheletri alimentati. Per l'assistenza medica, i ricercatori di diverse università in Giappone hanno progettato esoscheletri morbidi progettati per aiutare i tutori medici a trasportare i vecchi o gli infermi. Quindi, gli esoscheletri potrebbero avere applicazioni sia in guerra che in pace.
Tuttavia, ci sono diversi ostacoli importanti nello sviluppo di esoscheletri efficaci. I più grandi sono il miglioramento dei rapporti peso / potenza (che potrebbero essere aiutati utilizzando fibre invece della convenzionale meccatronica) e la durata della batteria.