Экзоскелеты в России - будущее становится настоящим

Вместе с информатизацией в мире растет и количество внедряемых роботов. На сегодня это одна из главных тенденций последних 10 лет, притом в разных отраслях. Интеллектуальные цифровые рудники, «умные» каски, шахтерские браслеты для обеспечения безопасности, беспилотники – такие научные решения уже проверены, они повышают технологичность, безопасность и приносят прибыль. Не осталось в стороне и активное внедрение экзоскелетов. Так, на некоторых автомобильных заводах США и Японии увеличение производительности труда при сборке достигает 20%. Экзоскелеты также применяются ведущими авиастроительными корпорациями, используются в ВМФ США, в судостроении (Скандинавия).

Немногим известно, что применяются экзоскелеты в РФ – так, «Норильский никель» использует их в горной отрасли и металлургии, «Северсталь» – в черной металлургии. Также экзоскелеты применяются в дочерних добывающих компаниях «Росатома». Виды на использование данной перспективной технологии имеет и «Сбербанк».

По данным питерского института кибернетики и робототехники, эксплуатацией экзоскелетов для нужд промышленности активно занимается порядка 10 государств на планете. Десятки различных организаций, компаний и предприятий пытаются создать собственные разработки: Италия, Новая Зеландия, Япония, ФРГ, США, Франция, КНР, Англия, РФ, Норвегия и др.

Опыт ведущих государств свидетельствует о том, что экзоскелеты сегодня актуальны в трех сферах:

Самое быстроразвивающееся и интересное направление – именно промышленные модели.

Производят промышленные экзоскелеты в США – Lockheed Martin, Ekso Bionics, US Bionics и др., в Южной корее – Hyundai и дочерние подразделения Daewoo. US Bionics с линейкой SuitX имеют дистрибьютора в России.

Однако и в России курский ЮЗГУ создал модель пассивного типа (название разработки – ExoHeaver). Устройство существенно уменьшает нагрузку на поясницу при подъеме и перемещении тяжестей (вес до 60 килограммов); также экзоскелет освобождает руки человека при эксплуатации тяжелого инструмента (вес до 15 кг).

«Норильский никель» еще в конце 2018 г. начал испытывать экзоскелет индустриального назначения, и уже в 2019 компания подписала контракт с курским ЮЗГУ на проведение опытных работ и конструирование экзоскелетов. Первые модели российского экзоскелета ExoHeaver уже поступили на рынок и доступны по относительно невысокой цене.

Базовая версия модели будет содержать ГЛОНАСС, анализатор газов, автовключение источника дополнительного света, сенсор наличия груза для определения веса. К 2023 г. инженеры планируют начать работы над нейроинтерфейсами, чтобы человеческий мозг напрямую мог отдавать команды компьютеру экзоскелета.

И. Орлов, директор московской компании «Полезные роботы», уверен, что экзоскелеты для индустриальных целей будут полезны, если речь идет о долговременной работе в статике или при выполнении операций с подъемом, перемещением, долгим удержанием грузов. Сегодня в качестве главной трудности масштабного внедрения экзоскелетов называется отсутствие законов, которые регламентируют операции с такими устройствами.

Профессор и зав. кафедрой интеллектуальной робототехники в Высшей школе казанского ИТИС Е. Магид полагает, что до тех пор, пока софт мобильных роботов не сравнится по интеллекту с человеческим (речь идет о правильной оценке ситуаций в динамике), применение экзоскелетов будет служить неплохой альтернативой тяжелым физическим нагрузкам. При этом ожидается как улучшение производительности, так и повышение уровня безопасности для персонала. Физические нагрузки серьезно упрощаются из-за задействования элементов робототехники, при этом за человеком остается полное право принимать решения.

И. Петров, руководитель московского аналитического холдинга «Инфомайн», полагает, что применение экзоскелетов при добыче полезных ископаемых весьма перспективно.

По недавно проведенному анализу, количество отечественных экзоскелетов, используемых в разных отраслях промышленности, к 2029 г. способно достичь 20 тысяч шт. Предполагается, что основная часть таких устройств будет производиться (или собираться) в РФ.

Ч. Германович из Центрального института робототехники и технической кибернетики подтверждает это наблюдение и полагает, что применение экзоскелетов сулит существенные изменения в ряде производств. Так, например, изменится точка зрения человека на проблему мобильности – модульное исполнение экзоскелетов позволит изменять необходимые элементы и инструменты на ходу, в зависимости от предстоящей работы. Следующий этап развития экзоскелетов в промышленности может называться «смартизация»: экзоскелеты обретут множество датчиков и станут сами способны подсказывать человеку, как наиболее эффективно осуществить ту или иную операцию.