Robotikte Dış iskelet nedir?

Robot biliminde, güçlü bir dış iskelet olarak da bilinen bir dış iskelet, insan gücünü ve / veya hızını büyütmek için kullanılan güçlü bir takımdır. Konsept bilim kurgu alanında geniş bir muamele görmüştür, ancak çok yakın bir zamanda gerçek dünyada uygunluk kazanmaya başlamıştır. Konsept, en çok dikkati Japonya ve Güney Kore gibi ABD askeri ve robotik odaklı Asya ülkelerinden almıştır. 2009'dan itibaren exoskeletons inşa edildi, ancak yaygın bir şekilde konuşlandırılmadı. Hiçbiri ticari olarak yaygın olarak bulunmayan exoskeleton'lar değildir, ancak bu yakında değişebilir. 2008'de bir şirket olan Cyberdyne, Japonya'nın kiralarını almaya başladı.

1965 yılında General Electric tarafından yürütülen güçlü bir dış iskeleti inşa etmek için ilk ciddi çaba Hardiman olarak adlandırıldı. Projenin arkasındaki amaç, bir kişinin 1500 ton (680 kg) kaldırmak için kullanabileceği, neredeyse bir tonluk bir dış iskelet oluşturmaktı. Proje başarısız oldu. Tam dış iskeleti kullanma girişimleri, bir kullanıcı uzuvunu uzuvdan kopartan şiddetli kontrolsüz harekete neden oldu. Kıyafet 1500 lb (680 kg) ağırlığındaydı ve hareket edebildiğinde yalnızca 750 lb (340 kg) kaldırabiliyordu. Dava hiçbir zaman içinde bir kişiyle açılmadı.

Pratik exoskeletons yaratmada atılımlar 2000'li yılların başına kadar gerçekleşmedi. Bu süre zarfında, ABD Savunma Gelişmiş Araştırma Projeleri Ajansı (DARPA) gibi kuruluşlar tarafından onlarca yıllık araştırma yapıldı. Çeşitli gruplar başarıyla güçlendirilmiş dış iskeletlerin prototiplerini oluşturdu. Hali hazırda mevcut (sınırlı) dış iskeletler arasında Cyberdyne'nin HAL 5'i, Honda'nın Dış İskelet Bacakları, MIT Medya Laboratuvarı'nın Biyokatronik Grubu bacakları ve Sarcos / Raytheon XOS Dış İskeleti bulunur. Bu davaların özellikleri değişir ve bazıları serbest bırakılmamıştır. HAL 5 (Hybrid Assistive Limb), kullanıcının kaldırma kapasitesini beş kat artırabilecek şekilde pazarlanmaktadır.

Dış iskeletlerin iki ana uygulaması askeri ve tıbbi bakımda olacaktır. Ordu için, güçlendirilmiş dış iskeletler askerlerin daha ağır silahlar ve daha fazla alet ve cephane taşımasına izin verecek. Güçlü bir dış iskelet kavramı, ABD Ordusunun yeni nesil bir Ordu için vizyonundaki merkezi temadır. Ocak 2007’de, Pentagon’un, Texas’lı nanoteknoloji uzmanı Ray Baughman’a güç veren dış iskeletler için myomer liflerini “kas” olarak geliştirmeleri için fon sağladığı bildirildi. Tıbbi bakım için, Japonya'daki çeşitli üniversitelerdeki araştırmacılar, tıbbi bakıcıların yaşlıları veya halsizleri taşımasına yardımcı olmak için tasarlanan yumuşak iskeletler tasarladılar. Dolayısıyla, dış iskeletler hem savaş hem de barış içerisinde uygulamalara sahip olabilir.

Yine de, etkili exoskeleton geliştirilmesinde birkaç büyük engel var. Bunlardan en büyüğü, güç ağırlık oranlarını (konvansiyonel mekatronik yerine elyaf kullanarak yardımcı olabilir) ve pil ömrünü arttırmaktır.