बायोनिक ह्यूमन: एक्सोस्केलेटन टेक्नोलॉजी इज़ रिडिफाइनिंग लिमिट्स

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में कल की चौखट पर, समीक्षकों द्वारा प्रशंसित विज्ञान कथा फिल्म इस गर्मी में, सैनिकों ने विदेशी एक्सोस्केलेटन के साथ लड़ाई लड़ी जो उनकी ताकत, गति और चपलता को बढ़ाते हैं। सिल्वर स्क्रीन पर, विस्फोटों और अन्य दुश्मन दुश्मनों के साथ, विचार एक हॉलीवुड आविष्कार की तरह लगता है - लेकिन यह वास्तविकता के करीब है जितना आप सोचते हैं।

एक सदी से अधिक समय से एक्सोस्केलेटन अनुसंधान चल रहा है, जिसके परिणामस्वरूप कई व्यवहार्य प्रोटोटाइप हैं। हैरानी की बात है, हालांकि, वे सुपर-मानव शक्ति पर कम ध्यान देते हैं और धीरज और जीवन की गुणवत्ता में सुधार पर अधिक ध्यान केंद्रित करते हैं। क्षेत्र के शोधकर्ता देखते हैं भविष्य 4 टेक्नोलॉजीज जो दुनिया बदल सकती हैअभी जीवित रहने का ऐसा रोमांचक समय है, क्योंकि विज्ञान और प्रौद्योगिकी मानवता को ऐसी अविश्वसनीय दरों पर आगे बढ़ा रहे हैं। जो दस साल पहले सोचा था कि हम सभी के लिए एक स्पर्श का उपयोग होगा ... अधिक पढ़ें स्प्रिंट के बजाय मैराथन के रूप में।

एक्सो-इतिहास

मानव एक्सोस्केलेटन में प्रकट हुए हैं विज्ञान कथा कहानियाँ1950 के दशक में, लेकिन पहले वास्तविक एक्सोस्केलेटन का आविष्कार रूसी आविष्कारक निकोलस यागन द्वारा आधी सदी पहले किया गया था। अपने निवास स्थान के बावजूद,

उन्होंने संयुक्त राज्य पेटेंट कार्यालय के साथ एक पेटेंट दर्ज करने का फैसला किया 1890 में। उन्होंने अपने आविष्कार का वर्णन इस प्रकार किया:

[…] पूरे शरीर के वजन का समर्थन करने और संचय करने के लिए अनुकूलित कई स्प्रिंग्स हैं इस तरह से मृत-भार की गति से उत्पन्न शक्ति के साथ-साथ, शक्ति समाप्त हो गई प्रस्ताव। - निकोलस यागन, आविष्कारक

उनके एक्सोस्केलेटन ने ऊर्जा को संग्रहीत करने के लिए "संपीड़ित-द्रव संचयकों" का भी उपयोग किया। निकोलस के अनुसार, उनके आविष्कार ने उपयोगकर्ताओं को बेहतर गतिशीलता दी और शरीर पर दौड़ने और कूदने के तनाव को कम किया। क्षमा करें, स्टीम-पंक प्रशंसक; यह कोई गियर से चलने वाली मौत की मशीन नहीं थी।

हार्डीमन नामक पहला संचालित एक्सोस्केलेटन, 1960 के दशक के अंत में जनरल इलेक्ट्रिक द्वारा विकसित किया गया था। बड़े पैमाने पर और क्रूर, सूट बहुत भारी लड़ाई-सूट की तरह लग रहा था, जो विज्ञान-फाई लेखकों द्वारा कल्पना की गई थी। इसे एक उपयोगकर्ता की ताकत को काफी बढ़ाने के लिए डिज़ाइन किया गया था, लेकिन इसके आविष्कारकों ने नियंत्रण और बिजली की आवश्यकताओं को पूरी तरह से कभी नहीं भुनाया। जैसा कि परियोजना की अंतिम रिपोर्ट में कहा गया है:

हार्डिमन I प्रोटोटाइप में मैन-मशीन इंटरफ़ेस समस्या एक गंभीर है। उच्च शक्ति लाभ, बहु-संयुक्त प्रणाली की जटिलता और आदमी और मशीन के अंतरंग युग्मन ने कई डिजाइन बाधाओं को लागू किया और मौजूदा प्रौद्योगिकी पर भारी मांग की।

हार्डिमन की विफलता ने उस युग की तकनीक के साथ एक एक्सोस्केलेटन विकसित करने की अत्यधिक कठिनाई का प्रदर्शन किया। 1990 के दशक तक एक और प्रयास नहीं किया गया था, जब कावासाकी के शोधकर्ताओं ने पावर पर काम करना शुरू किया सहायक सूट [टूटे हुए URL को हटा दिया गया], एक एक्सोस्केलेटन जिसे चिकित्सा पेशेवरों को स्थिर करने में मदद के लिए डिज़ाइन किया गया है रोगियों।

सदी के मोड़ के बाद नए विकास का विस्फोट हुआ। जापानी कंपनी साइबरडेन ने एचएएल -3 एक्सोस्केलेटन अवधारणा पेश की, बर्कले ने निचले शरीर के एक्सोस्केलेटन को विकसित किया जिसे ब्लेक्स कहा जाता है ताकि सैनिकों को भारी भार उठाने में मदद मिल सके लंबी दूरी पर, और होंडा ने आंशिक रूप से मोबाइल लोगों के लिए डिज़ाइन किए गए निचले शरीर एक्सोस्केलेटन की एक जोड़ी को एक साथ रखा है, जिन्हें अन्यथा बेंत या वॉकर की आवश्यकता हो सकती है।

प्रेरित करना

असफल हार्डिमन परियोजना उस तरह का सूट है, जिसके बारे में ज्यादातर लोग सोचते हैं कि एक एक्सोस्केलेटन की कल्पना कब की गई थी। हम में से कई कल्पना से छवियों को याद करते हैं, जैसे कि सिगोनी वीवर (या बल्कि, उसके पीछे छिपा स्टंटमैन) द्वारा प्रसिद्ध प्रसिद्ध एक्सोस्केलेटन। बाहरी लोक के प्राणी.

एक विशाल एक्सोस्केलेटन निश्चित रूप से दर्शकों को वाह कर सकता है, लेकिन इसका व्यावहारिक उपयोग सीमित है। बैटरियों में अभी भी लंबे समय तक एक जानवर की मशीन को चलाने के लिए आवश्यक धीरज की कमी है, और एक बड़ा एक्सोस्केलेटन बहुत अधिक फोर्कलिफ्ट, क्रेन या अन्य वाहन पहले से ही हासिल नहीं कर सकता है। आधुनिक एक्सोस्केलेटन व्यावहारिक तरीकों से मनुष्यों को बढ़ाने पर ध्यान केंद्रित करता है जो विभिन्न स्थितियों में हर दिन उपयोग किया जा सकता है।

नवीनतम डिजाइनों में से एक ह्यूमन यूनिवर्सल लोड कैरियर, या HULC, एक सैन्य एक्सोस्केलेटन है जिसे लॉकहीड-मार्टिन द्वारा डिज़ाइन किया गया है जो सैनिकों की शारीरिक क्षमताओं को बढ़ाने के लिए है। मूल विचार, जैसा कि कार्यक्रम प्रबंधक जिम नी ने कहा है और एक कंपनी प्रेस विज्ञप्ति में विस्तृत है, चोट के जोखिम को कम करते हुए धीरज और शक्ति में वृद्धि करना है।

यह [HULC] सैनिकों को उन चीजों को करने में सक्षम बनाता है जो वे आज नहीं कर सकते, जबकि उन्हें मस्कुलोस्केलेटल चोटों से बचाने में मदद करता है। - जिम नी, HULC प्रोग्राम मैनेजर

निकोलस यागन ने एक सदी पहले अपने एक्सोस्केलेटन के लिए जो लाभ का दावा किया था, उससे यह बहुत अलग नहीं है, लेकिन आधुनिक तकनीक का मतलब है कि शोधकर्ताओं को इस विचार का बेहतर एहसास हो सकता है। HULC विभिन्न क्षेत्रों में 200 पाउंड तक का भार ले जाने में मदद कर सकता है, जबकि चोटों के जोखिम को कम कर सकता है जो क्षेत्र में एक सैनिक को धीमा कर सकता है। बैटरी एक्सोस्केलेटन को शक्ति देती है, जिसका वजन पचास पाउंड से अधिक होता है, और जीवन विशेष उपकरणों के साथ 72 घंटे तक बढ़ सकता है।

लेकिन लॉकहीड-मार्टिन इस क्षेत्र में एकमात्र कंपनी नहीं है। रेथियॉन ने पिछले आठ साल एक्सओएस को विकसित करने में बिताए हैं, जो एचयूएलसी के समान भूमिका को भरने की उम्मीद करता है। हालांकि, इसके प्रतियोगी के विपरीत, XOS उपयोगकर्ता के निचले और ऊपरी शरीर के एक बड़े हिस्से को कवर करता है। इसके आविष्कारक कम से कम 200 पाउंड की अधिकतम वहन क्षमता को उद्धृत करते हैं, लेकिन ताकत में वृद्धि हथियारों तक फैली हुई है, जो थोड़े प्रयास से पचास पाउंड तक पकड़ सकती है।

सिर्फ सैनिकों के लिए नहीं

जापान में, इस बीच, साइबरडाइन ने अपने एचएएल -5 एक्सोस्केलेटन का विकास जारी रखा है। अपने अमेरिकी साथियों के विपरीत, यह डिवाइस सैन्य उपयोग के बजाय नागरिक के लिए बनाया गया है। कंपनी औद्योगिक श्रमिकों द्वारा उपयोग के लिए कई मॉडलों पर शोध कर रही है, आपदा प्रतिक्रिया व्यक्तिगत और चिकित्सा पेशेवर।

यूरोप में उपयोग के लिए चोट से संबंधित गतिशीलता के मुद्दों के साथ लोगों के पुनर्वास में मदद करने के लिए डिज़ाइन किया गया एक निचला अंग मॉडल नैदानिक ​​परीक्षणों में उपयोग किया जा रहा है। पहला परीक्षण, इस साल के अप्रैल में पूरा हुआ, सुझाव देता है कि एक्सोस्केलेटन गतिशीलता के लिए "अत्यधिक महत्वपूर्ण सुधार" प्रदान करता है जब पहना जाता है और समय के साथ, उसी रोगी की स्थानांतरित करने की क्षमता में सुधार होता है के बिना एक्सोस्केलेटन। हालांकि, केवल आठ मरीज अध्ययन का हिस्सा थे, इसलिए एचएएल के लाभों की पुष्टि करने के लिए और अधिक काम किया जाना चाहिए।

एक अन्य नागरिक एक्सोस्केलेटन जो ध्यान आकर्षित कर रहा है, वह रेवॉक है, एक निचला शरीर एक्सोस्केलेटन है जो एचएएल के समान भूमिका फिट बैठता है। रीवॉक ऑल-डे बैटरी जीवन की पेशकश करते समय गतिशीलता में सहायता करने के लिए कम-शक्ति वाले पैर मोटर्स का उपयोग करता है। एचएएल के विपरीत, रीवॉक का उपयोग कैन के साथ किया जाना चाहिए, लेकिन यह इसके विकास में भी आगे है और इसे कई देशों में अनुमोदित किया गया है। रीवॉक का उपयोग पुनर्वास के लिए किया जा सकता है या व्हीलचेयर या संचालित स्कूटर के विकल्प के रूप में व्यक्तिगत उपयोग के लिए खरीदा जा सकता है।

बैटरी शामिल नहीं है

फोर्टिस, जिसने अभी इस वर्ष परीक्षण शुरू किया, वह लॉकहीड-मार्टिन का सबसे नया एक्सोस्केलेटन है। हालांकि परीक्षण का पहला दौर नौसेना द्वारा आयोजित किया जा रहा है, एचयूएलसी के विपरीत, यह एक्सोस्केलेटन केवल नागरिक उपयोग के लिए है। यह उपयोगकर्ता के शरीर को मजबूत करता है, भारी उपकरण से निपटने के तनाव को कम करता है नौसेना यांत्रिकी अक्सर जहाजों की मरम्मत के लिए उपयोग करते हैं।

FORTIS एक्सोस्केलेटन पहनकर, ऑपरेटर कम थकान के साथ विस्तारित समय के लिए उन भारी साधनों का वजन पकड़ सकते हैं। - एडम मिलर, नई पहल के निदेशक, लॉकहीड-मार्टिन

जबकि इसमें बैटरी की कमी है, FORTIS में प्रभावशाली क्षमताएं हैं। यह उपयोगकर्ताओं को 36 पाउंड तक "सहजता से" रखने में मदद कर सकता है। यह पहली बार में बहुत ज्यादा नहीं लग सकता है, लेकिन याद रखें कि यांत्रिकी हर दिन घंटों के लिए ऐसे उपकरण का उपयोग करते हैं। कोई भी पर्याप्त वजन कुछ मिनटों के बाद थका सकता है। एक्सोस्केलेटन इन लोड को जमीन पर स्थानांतरित करने में मदद करता है, जिससे उपयोगकर्ता की पीठ और पैरों पर तनाव कम होता है।

इस प्रकार के एक्सोस्केलेटन, यह सफल साबित होना चाहिए, निर्माण और औद्योगिक श्रमिकों के लिए एक बड़ा वरदान हो सकता है जिन्हें दिन भर में बार-बार मामूली भार उठाना पड़ता है। इन क्षेत्रों में काम से संबंधित चोटें अभी भी आम हैं और समय के साथ, इन क्षेत्रों के दिग्गजों के लिए जीवन की गुणवत्ता को काफी कम कर सकते हैं।

FORTIS की शक्ति की कमी भी जटिलता और लागत को कम करती है, जिससे यह विचार व्यापक पैमाने पर तैनाती के लिए अधिक उपयोगी हो जाता है। इसके साथ ही, हालांकि, FORTIS अभी भी अपने विकास में बहुत शुरुआती है; यह पहली बार पिछले महीने घोषित किया गया था। अधिकांश अन्य एक्सोस्केलेटन परियोजनाएं वर्षों से विकास में हैं, और कुछ मामलों में दशकों से, इसलिए इस परियोजना का अभी भी एक रास्ता है।

स्टिल ह्यूमन, बट बेटर

आधुनिक एक्सोस्केलेटन का फोकस ताकत और गति को बढ़ाने से लेकर धीरज बढ़ाने तक स्थानांतरित हो गया है। इस लिहाज से लक्ष्य हमें पहले से ज्यादा तेज या मजबूत बनाना नहीं है, बल्कि हमें अधिक टिकाऊ बनाना है और हमारे जीवन स्तर को बेहतर बनाना है। हालांकि यह ग्लैमरस नहीं है, यह दृष्टिकोण समझ में आता है; हमने फोर्कलिफ्ट के साथ भारी भार उठाने पर विजय प्राप्त की।

हालांकि, चोट और थकावट, हम अभी तक हारने के लिए शत्रु हैं। एक थका हुआ, घायल सैनिक अपनी पूरी यूनिट को धीमा कर सकता है और खतरों का जवाब देने में कम सक्षम है, और एक 2013 के अनुमान में नौकरी पर चोट के निशान मिले अकेले संयुक्त राज्य अमेरिका में सालाना $ 250 बिलियन तक की लागत। तनाव को कम करने और धीरज बढ़ाने से स्वास्थ्य कर्मियों के लिए युद्ध में पैदल सेना से सभी को लाभ मिल सकता है मरीजों को बिस्तरों के बीच ले जाना, इसलिए हमें संभावना है कि एक्सोस्केलेटन आने वाले समय में इस नए दृष्टिकोण को जारी रखेगा दशक। एक्सोस्केलेटन ने हमें अति-मानव शक्ति या धधकती गति नहीं दी है - कम से कम किसी भी समय जल्द ही नहीं। परंतु वे हमें बेहतर जीवन जीने में मदद करेंगे कैसे प्रौद्योगिकी मानव विकास को प्रभावित कर सकती हैमानव अनुभव का एक भी पहलू ऐसा नहीं है जिसे तकनीक द्वारा नहीं छुआ गया है, जिसमें हमारे शरीर शामिल हैं। अधिक पढ़ें .

छवि क्रेडिट: लॉकहीड मार्टिन, साइबरडाइन