Экзоскелет
Человек жмет датчики силы манипуляторов экзоскелета — приводы обнуляют силу в датчиках, отводя их от пальцев, от рук, от ног. Отрицательная обратная сообщение «датчик силы — манипулятор». У человека мощность 0,3кВт. Экзоскелету нужна мощность не меньше 5кВт, чтобы поднимать громадные грузы, нести бронированного пехотинца с автоматической зенитной пушкой с прицельными стереотелекамерами адаптивного (от поворота головы) кругового обзора.
Без велосипедного седла c 5кВт оператор упадёт от усталости от нагрузок. Главная долгая нагрузка оператора идет на велоседло с регулируемым подпружиненным передним упором таза, а не на ступни. В прыжках (с крыш домов, с разбега через овраг…) экзоскелета нагрузка велоседла равна суммарной нагрузке ступней, чтобы человек не развалился на косточки от перегрузок. Конструкция экзоскелета на 5кВт не подчиняется конструкции человека. Вспомогательный элемент человек, а не экзоскелет.
Экзоскелет конструируется как андроид. Человек пристегивается к экзоскелету позади как элемент управления. С двигателем 5кВт и больше андроидная схема экзоскелета в два раза легче существующей с учетом различия нагрузок, мощности экзоскелета и его мёртвого запасного элемента — человека.
В случае если спереди экзоскелета оператор — его расплющит в узкий страницу об столб, второе препятствие, об которое налетит либо споткнется в темноте (фары ближнего, дальнего света) экзоскелет на полной скорости. Для защиты от огня соперника человек позади боевого экзоскелета, а не спереди. По технике безопасности экзоскелет спереди оператора, а не по бокам.
Маховично-кулачковый тросовый привод пальцев, рук, ног экзоскелета. В центре туловища экзоскелета поворачивающийся маховик-труба громадного диаметра с вертикальной осью. Маховик-труба длиной с туловище. В финишах маховика роликоподшипники с внутренним диаметром как снаружи у маховика.
Сверху в маховик-трубы бесшумный газотурбинный двигатель вращает маховик напрямую без редуктора. Запуск: двигатель с маховиком соединяет транзисторная муфта сцепления, после этого беззазорная кулачковая муфта сцепления. Всасываемый двигателем экзоскелета воздушное пространство от фильтра идет в зазорах транзисторных муфт сцепления, охлаждая их.
Теплопроводность газов от давления фактически не зависит до 0,01бар. Вверху слева, справа от маховика 2 неподвижных силовых вала (оси параллельны оси маховика) с кулачковыми кольцами (на роликоподшипниках) левой, правой рук экзоскелета. На валу маховика шкив-муфты. Любая шкив-муфта на валу маховика двумя тросами поворачивает на 340°, с возвратом назад, собственный кулачковое кольцо в силовом валу. Натяжение одних тросов натягивает другие тросы, убирая их зазоры, упругие деформации.
Неподвижную шкив-муфту временно соединяет с вращающимся маховиком транзисторная муфта сцепления. Транзисторная муфта сцепления — это статор из постоянных магнитов и ротор с 3-фазной обмоткой. Разомкнутая обмотка ротора не цепляет за статор.
При маленьком замыкании обмоток ротора двумя (переменный ток) транзисторами ротор электромагнитным полем сцепляется со статором. Меняя частоту, время замыкания обмоток транзистором приобретаем медлено управляемую пробуксовку (скольжение) сцепления. Возврат всех шкив-муфт в нулевое положение делает неспециализированным тросом через полиспасты шкив-муфта неспециализированного возвратного троса либо пружина.
В маховике экзоскелета сверху, снизу 40 шкив-муфт сцепления поворачивают с возвратом назад 40 кулачковых колец пальцев, рук, ног. Кулачковое кольцо — это шкив, в выступающей вбок левой части которого отфрезерован спиральный кулачок. Верхняя точка спирали кулачка сходится с диаметром шкива. Угол подъема спирали постоянный. При повороте в спиральных кулачках 40 кулачковых колец катятся 40 колес в роликоподшипниках неподвижных осей качающихся рычагов. Пружинный прижим колес к кулачкам.
Второй финиш качающегося рычага — полуцилиндрический профиль перекатывается в вогнутом полуцилиндрическом профиле. Кулачковое кольцо спиральным кулачком силой в тонны толкает по радиусу колесо качающегося рычага. Качающийся рычаг тянет трос руки (ноги) силой в тонны.
40 качающихся рычагов двигают 40 тросов пальцев, рук, ног, руководя экзоскелетом. Мощность маховика возможно сконцентрировать в одном тросе. Натяжение одних тросов убирает зазоры, упругие деформации вторых тросов.
В маховике нет радиальной силы: силу натяжения тросов руки автомат радиальной силы уравновешивает силой натяжения тросов второй руки. Плечевой шарнир руки экзоскелета — 2 степени свободы. Верхний локтевой шарнир руки экзоскелета — 3 степени свободы. В нижней части маховика шкив-муфты тросами вращают (с возвратом назад) кулачковые кольца силовых валов ног экзоскелета.
Снизу справа, слева от маховика силовые валы ног закреплены в тазобедренном балансире ног. Единственная центральная ось тазобедренного балансира сходится с осью маховика. В неподвижных силовых валах (оси вертикальны) ног в роликоподшипниках кулачковые кольца ног экзоскелета. Силовые валы ног смещены от маховика назад, дабы верхние горизонтальные поперечные оси бедер экзоскелета были в одной вертикальной плоскости с центром весов экзоскелета.
Тросы кулачковых колец силовых валов ног идут в шкивы верхних горизонтальных поперечных осей бедер экзоскелета. Нижняя часть маховика с шкив-муфтами ног — в тазобедренного балансира. Центральная ось балансира момент от перемещения ног компенсирует поворотом туловища в противоположном направлении.
Твёрдое соединение финишей входных тросов с кулачковыми кольцами ног снабжает непроизвольный (тросовый параллелограммный механизм) поворот горизонтальных поперечных верхних осей бедер экзоскелета в сторону перемещения экзоскелета. От кулачковых колец ног перемещение дальше вниз передают выходные тросы. Верхние финиши выходных тросов жестко соединены с кулачковыми кольцами ног экзоскелета.
Тросы поделены на отрезки с быстросъемными пружинными замками. Поврежден трос, заменяется отрезок троса.
В таблицах ответов графики передачи силы датчиков экзоскелета человеку зависят от углов рук, ног, от позы человека. Для кисти экзоскелета (3 пальца) не нужна громадная точность. Неточность кисти компенсируется повышенной чувствительностью датчиков силы кисти, подбором плавного графика силы.
Посадка в экзоскелет: экзоскелет лежит грудью на полу. Оператор жмет зеленую кнопку, включается двигатель экзоскелета. Оператор ложится, опершись плечами в зажимную раму туловища в экзоскелете. Вставляет голову в кибершлем. Плечи зажимают 2 цепного зажима.
Рычаг-звенья-1-2-3-4 цепного зажима зажимают плечи до успехи стандарта силы в тросе. Громадный диаметр секторного шкива троса у рычаг-звена-1. У рычаг-звена-2 диаметр секторного шкива троса меньше в столько раз, во какое количество суммарная протяженность рычаг-звеньев-1-2 больше длины рычаг-звена-1.
Подобное отношение диаметров секторных шкивов троса остальных рычаг-звеньев дает однообразную силу прижима рычаг-звеньев к плечу одним неспециализированным тросом (разжимают рычаг-звенья торсионы). Привод неспециализированного троса: электромотор — винт — гайка. Привод перемещает неспециализированный трос через пружинный рычажный механизм с прогрессивной чёртом (типа задней подвески кроссового мотоцикла). Цепные захваты зажимной рамы туловища зажимают человека под мышками по бокам позади, плечи сверху-сзади.
Дуги безопасности — это часть зажимной рамы туловища оператора. Велосипедное седло зажимной рамы таза перемещаясь зажимает от бедер промежность до срабатывания датчика силы по его стандарту силы зажима с задержкой 1сек. Левый цепной зажим зажимной рамы таза фиксирует таз сбоку-сзади у верхней левой боковой кости таза. Правый цепной зажим зажимной рамы таза фиксирует таз сбоку-сзади у верхней правой боковой кости таза.
В велоседле выдвигается на шарнире с горизонтальной осью задний упор, поворачивает треугольный зажим на 90?, зажимает им таз позади. Приводы перемещают зажимные рамы ног и зажимают ноги по сигналам датчиков силы зажимных рам.
Зажимные рамы имеют надувные (от компрессора) зажимные камеры зажима рук, ног. Зажимные камеры складываются из камер-1-2. В внешней камеры-2 находится камера-1.
Камера-1 регулирует силу сжатия зажимной камеры. Внешняя камера-2 регулирует расход кондиционируемого воздуха обдува кожи рук, ног. Камера-2 имеет множество отверстий кондиционируемого воздуха.
Зажимной рамы голени нет. Верхняя часть зажимной рамы ступни шарнирно соединена с зажимной рамой бедра. Все зажимы зажимных рам экзоскелета крепятся к корпусу зажимной рамы параллелограммной подвеской. Зажимная рама бедра имеет зажим лишь в нижней части бедра.
Верхняя часть зажимной рамы бедра шарнирно соединена с зажимной рамой таза. Нижнюю часть бедра (у колена) зажимает зажимная рама бедра.
Зажимной рамы локтя нет. Верхняя часть зажимной рамы кисти шарнирно соединена с зажимной рамой предплечья. В центре зажимной рамы плоской части кисти 2D-шарнир-L с осью поперечной параллельной плоскости ладони. Датчик продольной (от локтя) силы 2D-шарнира-L приводом регулирует по стандарту силы расстояние от него до зажатого зажимом нижней части предплечья. 2 угла плоскости ладони к оси локтя снабжают приводы.
Зажимная рама предплечья зажимает нижнюю часть предплечья. Зажимная рама предплечья имеет зажим лишь в нижней части предплечья. Верхняя часть зажимной рамы предплечья шарнирно соединена с зажимной рамой туловища. Ладонь ложится в зажимную раму плоской части кисти. Рычажный ролик положения зажимной рамы кисти двигает ее до соприкосновения с плоскостью ладонью. Зажимная рама кисти зажимает плоскость ладони. Привод поворачивает на 45° к плоскости ладони зажимные рамы пальцев.
Фалангу-1 указательного пальца прижимаем к зажимной раме пальца. Фаланга-2, согнутая под прямым углом к фаланге-1, по пружинному рычажному ролику приводом обратной связи устанавливает длину зажимной рамы фаланги-1. Зажимная рама фаланги-1 зажимает дальний сустав фаланги-1. Ближний сустав фаланги-1 не имеет зажима. Фаланги-2-3 прижимаем к зажимной раме пальца.
Рычажный ролик положения фаланги-3 устанавливает приводом длину зажимной рамы фаланги-2. Зажимная рама фаланги-2 зажимает дальний сустав фаланги-2. Ближний сустав фаланги-2 не имеет зажима. На фалангу-3 наезжает наперсток по форме кончика пальца с датчиком силы. Датчик силы устанавливает длину зажимной рамы фаланги-3. Зажимная рама фаланги-3 не имеет зажимов. Подобно в остальных пальцах кисти. Человек поднимается вместе с экзоскелетом, трудится.
Завершение работы: человек в экзоскелете ложится грудью на землю, нажимает красную кнопку. Зажимные рамы отстегивают человека.
Туловище экзоскелета соединено с зажимной рамой туловища человека параллелограммным механизмом из 2 однообразных продольных рычагов. Шарнирные оси 2-х продольных рычагов неизменно взаимно параллельны, оси вертикальны. Тазобедренный балансир экзоскелета соединен с зажимной рамой таза человека параллелограммным механизмом из 2 однообразных продольных рычагов.
Шарнирные оси 2-х продольных рычагов неизменно взаимно параллельны, оси вертикальны. Тазобедренный балансир экзоскелета соединен с зажимной рамой туловища человека двумя однообразными, перекрещивающимися в горизонтальной плоскости рычагами. Шарнирные оси перекрещивающихся рычагов неизменно взаимно параллельны, оси вертикальны.
Благодаря перекрещивающимся рычагам туловище и тазобедренный балансир экзоскелета, как таз и туловище человека, неизменно в беге поворачиваются на однообразный угол от продольной оси, но в противоположные стороны. Компенсируя в беге моменты ног моментом от туловища. Вариант замены перекрещивающихся рычагов: 2 троса внешнего шкива, закрепленного в верху тазобедренного балансира экзоскелета, крест-накрест соединены с закрепленным шкивом зажимной рамы туловища человека.
Зажимная рама бедра человека соединена с бедром экзоскелета тросовым (шкивы) параллелограмным механизмом. Зажимные рамы голени, ступни оператора тросовыми параллелограммными механизмами соединены с голенями, ступнями экзоскелета через шкивы тросов (горизонтальная поперечная ось) в его коленях, ступнях. Дабы углы ног оператора совпадали с углами ног экзоскелета.
Подобно соединены пальцы рук, руки оператора с пальцами, руками экзоскелета. В тросовых параллелограммных механизмах на входе в шкив 2 троса, обоими финишами закрепленные в шкиве. На выходе шкива другие 2 троса, также обоими финишами закрепленные в шкиве, образуют со следующим шкивом многоступенчатый параллелограммный механизм. Тросовые параллелограммные механизмы пальцев, рук, ног снабжают параллельность пальцев, рук, ног человека и экзоскелета.
Тросовые параллелограммные механизмы экзоскелета имеют совокупность снятия Зазоров, Упругих Деформаций — ЗУД в каждом параллелограмме. ЗУД — это рычажный механизм натяжения троса — пружина, натягивающая трос рычажным прогрессивным механизмом типа задней подвески кроссового мотоцикла.
Зажимная рама таза расположена на 80см назад, на 16см ниже тазобедренного балансира, дабы колени оператора не задевали позади экзоскелет. Ноги экзоскелета на 10% дольше ног оператора. Снизу зажимной рамы ступни силы датчик-L. В случае если датчик-L заденет почву, софт ограничит вертикальные ускорения ступни человека. Датчики силы экзоскелета стоят в зажимных рамах оператора — нет задержек исполнения команд от сил упругости тросов.
Размещение рук, ног экзоскелета не сбоку, а спереди рук, ног человека сокращает в два раза лобовое сечение экзоскелета с человеком, активизирует перемещение напролом (проламывание экзоскелетом цементных заборов, деревьев), активизирует ходьбу в воде, перемещение в плотном людской потоке, в узкой лестнице, упрощает работу в тесных помещениях, лучше защищает оператора боевого экзоскелета от встречного огня соперника. Оператор экзоскелета видит круговую 3D-картину кибершлема с стереотелекамер (с управляемыми шторками) адаптивного (от поворота головы) кругового обзора в верхней части экзоскелета.
Параметры преломления оптики стереотелекамер экзоскелета оптимизированы под оптику глаза человека в диапазоне пространства правильной работы грузчика с грузами и сапера с минами. Внешний фокус телекамер перемещает перемещение челюсти либо изменение расстояния между зрачками. Экзоскелет может трудиться беспилотно.
Экзоскелеты талантливые трудиться беспилотно — это разновидность роботов.
Силовые балки экзоскелета — это болванки авиационного пенопласта перекрестно обмотанные углеродной нитью в эпоксидном клею, прожаренные в автоклаве. В набор балки входят шарниры экзоскелета в виде взаимно перекатываемых без трения скольжения профилей. В случае если балка — топливный бак, вместо пенопласта — продырявленные (перемещение горючего) сотовые профили.
Экзоскелет комплектуется внешними кольчужными подушками безопасности.
Американские экзоскелеты: стремительные клапаны, гидроцилиндры большого давления — тупиковая ветка эволюции. Японцы: экзоскелет «Cyberdine»: в нижнем шарнире бедра планетарный редуктор закрыт вращающимся от него барабаном-1. Снаружи вращающегося барабана-1 с зазором 1мм барабан-2 голени. Между барабанами ферромагнитная магнитомягкая жидкость: силиконовое масло с порошком трансформаторной стали либо феррита.
Это магнитореологическая муфта сцепления. От магнитного поля порошок твердеет, соединяя трением поворачивающийся барабан-1 бедра, неподвижный барабан-2 голени. Трением медлено руководит муфта, руководя транзистором магнитным полем обмотки. Функции сгибателей, разгибателей делают 2 противоположно вращающихся в оси шарнира ведущих барабана с 1 ведомым барабаном голени. Торцевые уплотнения валов — масло пачкает одежду.
У американцев также. Не приобретут! Превосходство японца в безинерционности: время реакции возможно довести до 0,003сек — не будет задержки в работе экзоскелета. Гидроцилиндры медленны (задержка в работе), страшны.
Струя масла большого давления (350бар самолет А-380) отрежет ногу.
андроид «и + Система» 5-20раз дешевле в работе, 2-3 раза меньше расход горючего. Экзоскелет механический в два раза больше, тяжелее андроида. Киберкостюм руководит андроидом от размера кровяного тельца до размера небоскреба.
Андроиду легче в стесненном пространстве. Экзоскелет упал — травма оператора. Помехоустойчивость связи «киберкостюм — андроид» от динамического шифрования, частотного дублирования каналов связи, гиростабилизация узконаправленной лазерной, террагерцовой связи. Экзоскелет проиграет войну андроиду: габариты, вес, площадь брони, инерция, расход горючего, смерть оператора.
Оператор андроида бессмертен, бросая в наступление поочередно тысячи погибающих андроидов. Андроид несложнее, 3 раза дешевле экзоскелета. Соперник: триал-мотоцикл: перемещением кибершлема с 2 дисплеями наводится в цель пулемет в кардане. В пулемёте 2 широкофокусные + 2 короткофокусные стереотелекамеры с совмещенной софтом картиной. cyberneticzoo.com/?page_id=2626 myexs.ru dxdy.ru/topic39451-45.html
