Εξωσκελετός. Οι λειτουργίες και τα χαρακτηριστικά του σε διάφορα ζώα
Όταν ακούμε τη λέξη «σκελετός», συνήθως σκεφτόμαστε αμέσως ένα γυμνό κρανίο και σπονδυλική στήλη που συνδέονται με πολλά διαφορετικά οστά. Είναι πραγματικά έτσι, αλλά δεν το έχουν όλοι οι οργανισμοί στον πλανήτη μας. Πολλά ζώα έχουν εξωσκελετό. Θα μάθετε περαιτέρω πώς μοιάζει και ποιες λειτουργίες εκτελεί.
Τι είναι ο εξωσκελετός;
Οι μύες, οι σύνδεσμοι και ο σκελετός μαζί σχηματίζουν το μυοσκελετικό σύστημα του σώματος. Χάρη σε αυτούς γίνονται όλα, ακόμα και οι πιο μικρές κινήσεις. Ο σκελετός σε αυτό το σύστημα παίζει παθητικό ρόλο. Αυτό είναι ένα πλαίσιο που χρησιμεύει ως υποστήριξη για τους μύες και προστασία για εσωτερικά όργανα.
Συμβαίνει:
- εσωτερικό;
- εξωτερικός;
- υδροστατικός.
Το λιγότερο κοινό είναι ο υδροστατικός σκελετός. Δεν έχει σκληρά μέρη και είναι χαρακτηριστικό μόνο για μέδουσες με μαλακό σώμα, σκουλήκια και θαλάσσιες ανεμώνες. Ο καθένας έχει έναν εσωτερικό ή ενδοσκελετό Αποτελείται από οστά και χόνδρο, πλήρως καλυμμένους με ιστούς του σώματος.
Ο εξωσκελετός είναι χαρακτηριστικός κυρίως των ασπόνδυλων, αλλά μπορεί να υπάρχει και στα σπονδυλωτά. Δεν κρύβεται μέσα στο σώμα, αλλά το καλύπτει πλήρως ή εν μέρει από πάνω. Ο εξωσκελετός αποτελείται από διάφορες οργανικές και ανόργανες ενώσεις, όπως χιτίνη, κερατίνη, ασβεστόλιθος κ.λπ.
Δεν έχουν όλοι οι οργανισμοί μόνο έναν τύπο «πλαισίου». Ορισμένα είδη έχουν εσωτερικούς και εξωτερικούς σκελετούς. Αυτά τα ζώα περιλαμβάνουν χελώνες και αρμαδίλους.
Πολύποδες
Οι πολύποδες είναι ένα από τα πιο τεμπέλικα πλάσματα στον πλανήτη. Επέλεξαν πρακτικά να μην κινούνται μόνοι τους, αλλά να ζουν, προσκολλημένοι στον βυθό, σαν φυτά. Μόνο οι θαλάσσιες ανεμώνες δεν έχουν σκληρό σκελετό. Για άλλους, αντιπροσωπεύεται από πρωτεΐνη (γοργόνιες, μαύρα κοράλλια) ή ασβέστη (madreporaceae).
Ο ασβεστώδης εξωσκελετός ονομάζεται συνήθως κοράλλι. Στα μικρά του ανοίγματα βρίσκονται οι ίδιοι οι πολύποδες, που συνδέονται μεταξύ τους με μια μεμβράνη ζωντανού ιστού. Τα ζώα σχηματίζουν ολόκληρες, πολυάριθμες αποικίες. Μαζί, οι εξωσκελετές τους σχηματίζουν ένα «υποβρύχιο δάσος» ή υφάλους που υποστηρίζουν ολόκληρα νησιά.
Το κύριο μέρος των υφάλων βρίσκεται στα νερά της Νοτιοανατολικής Ασίας. Η μεγαλύτερη αποικία στον κόσμο είναι ο Μεγάλος Κοραλλιογενής Ύφαλος στην Αυστραλία. Εκτείνεται σε 2.500 χιλιόμετρα και περιλαμβάνει περισσότερα από 900 νησιά.
Οστρακόδερμο
Τα μαλάκια έχουν έναν από τους πιο όμορφους και διαφορετικούς εξωσκελετούς. Η επιστήμη γνωρίζει περίπου διακόσιες χιλιάδες είδη αυτών των ζώων, καθένα από τα οποία έχει τη δική του δομή. Ο εξωσκελετός των περισσότερων μαλακίων αντιπροσωπεύεται από ένα κέλυφος. Μπορεί να περιέχει αραγωνίτη ή κονχιολίνη με μείγματα ασβεστίτη, βατερίτη, ανθρακικού ασβεστίου και ανθρακικού ασβεστίου.
Μερικά ζώα έχουν ένα σπειροειδές κέλυφος, οι μπούκλες του οποίου στρίβουν σε κύκλο (σαλιγκάρια) ή σε μορφή κώνου (επιθόνιο σκάλα). Στο φαρδύ άκρο υπάρχει μια τρύπα - το στόμιο. Μπορεί να είναι στενό και φαρδύ, οβάλ, στρογγυλό ή με τη μορφή μακράς σχισμής.
Στα cyprea ή grassnakes, κάθε νέα μπούκλα επικαλύπτει την προηγούμενη, με αποτέλεσμα η σπείρα να είναι δύσκολη και φαίνεται ότι δεν υπάρχει καθόλου. Αλλά τα δίθυρα πραγματικά δεν το έχουν. Το κέλυφός τους αποτελείται από δύο κυρτά συμμετρικά μέρη που ανοιγοκλείνουν σαν κουτί.
Οι σκελετοί των μαλακίων συνήθως δεν είναι λείοι. Καλύπτονται με μικροσκοπικά λέπια, αυλάκια και εξογκώματα. Σε ορισμένα είδη, οι ράχες, οι καρίνες, οι κορυφογραμμές και οι πλάκες από παραλλαγές ανθρακικού ασβεστίου εκτείνονται από τα κελύφη.
Αρθρόποδα
Τα αρθρόποδα Phylum περιλαμβάνουν καρκινοειδή, έντομα, αραχνοειδείς και σαρανταποδαρούσες. Το σώμα τους έχει καθαρό σχήμα και χωρίζεται σε τμήματα. Από αυτή την άποψη, ο εξωσκελετός των αρθροπόδων είναι πολύ διαφορετικός από το περίβλημα των κοραλλιών και των μαλακίων.
Κάθε τμήμα του σώματός τους είναι τυλιγμένο σε ανθεκτικά πετσάκια (σκληρίτες) από χιτίνη και άλλες ακαθαρσίες, οι οποίες συνδέονται μεταξύ τους με ελαστικές και εύκαμπτες μεμβράνες, παρέχοντας κινητικότητα στο ζώο.
Στα έντομα, η σκληρή αλλά ελαστική επιδερμίδα σχηματίζει το εξωτερικό στρώμα του σκελετού. Κάτω από αυτό υπάρχει ένα στρώμα υποδερμίδας και βασικές μεμβράνες. Αποτελείται από σύμπλοκα λίπους-πρωτεΐνης που εμποδίζουν το σώμα του ζώου να στεγνώσει.
Στα μαλακόστρακα, η επιδερμίδα είναι πιο δυνατή και κορεσμένη με ασβέστη, η οποία γίνεται πιο άφθονο με την πάροδο του χρόνου. Σε ορισμένα είδη, ο σκελετός μπορεί να είναι διαφανής και μαλακός.
Η επιδερμίδα περιέχει χρωστικές ουσίες που δίνουν στα ζώα μια ποικιλία χρωμάτων. Από πάνω συνήθως καλύπτεται με λέπια, αποφύσεις και τρίχες (χαιτοειδή). Σε ορισμένους αντιπροσώπους, το περίβλημα είναι εξοπλισμένο με αδένες που εκκρίνουν δηλητήριο ή οσμές ουσίες.
Σπονδυλωτά
Ανθεκτικά εξωτερικά καλύμματα βρίσκονται επίσης μεταξύ πιο ανεπτυγμένων ζώων. Το εξωτερικό αντιπροσωπεύεται από το κέλυφος. Είναι αξιόπιστη προστασία για το ζώο, καθώς είναι σε θέση να αντέξει διακόσια φορές το βάρος του ιδιοκτήτη του.
Το κέλυφος αποτελείται από ένα παχύ ανώτερο στρώμα κερατίνης με τη μορφή σφιχτά στερεωμένων φύλλων και ένα εσωτερικό στρώμα οστού. Η σπονδυλική στήλη και τα πλευρά συνδέονται με αυτά από μέσα, επαναλαμβάνοντας το τοξωτό σχήμα του κελύφους. Το τμήμα του σκελετού που καλύπτει την πλάτη ονομάζεται κοίλο και η ασπίδα της κοιλιάς ονομάζεται πλάστρον. Όλα τα σκουπίδια πάνω τους μεγαλώνουν ανεξάρτητα από τα άλλα και αποκτούν ετήσιους δακτυλίους όταν το ζώο πέφτει σε χειμερινό ύπνο.
Τα κοχύλια μπορεί να έχουν διαφορετικά χρώματα και σχέδια, αλλά βασικά το χρώμα τους είναι μεταμφιεσμένο για να ταιριάζει με το εξωτερικό περιβάλλον. Οι αστρικές χελώνες έχουν μαύρα και κυρτά σχήματα με κίτρινα "αστέρια" στο κέντρο. Στο αφρικανικό kinix είναι πιο συγκρατημένο και έχει ομοιόμορφο κιτρινοκαφέ χρώμα.
Οι τριμμένοι γρύλοι που προστίθενται στα τρόφιμα ηρεμούν το ανοσοποιητικό σύστημα και βελτιώνουν τη μικροχλωρίδα του εντέρου.
Πολλοί άνθρωποι γνωρίζουν τη βιβλική έκφραση «να τρως ακρίδες και άγριο μέλι», που με αλληγορική έννοια σημαίνει να ζεις από χέρι σε στόμα, να οδηγείς έναν σκληρό τρόπο ζωής - φυσικά, επειδή οι ακρίδες στη Βίβλο ονομάζονται κάποιο είδος βρώσιμης ακρίδας. Και παρόλο που τώρα, όπως γνωρίζουμε, πολλά έθνη έχουν μια ποικιλία «ακριτών» στην παραδοσιακή τους κουζίνα, μας φαίνεται ότι μπορείτε να φάτε έντομα μόνο αν πεινάτε πολύ.
Ωστόσο, όπως γράφουν Επιστημονικές Εκθέσειςερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Ουισκόνσιν στο Μάντισον, μια τέτοια δίαιτα μπορεί να είναι αρκετά ωφέλιμη για την υγεία - χάρη στα «acrids». Το πείραμα περιελάμβανε δύο δωδεκάδες υγιείς άνδρες και γυναίκες ηλικίας 18 έως 48 ετών που είτε έτρωγαν κανονικό φαγητό για πρωινό είτε είχαν αναμειχθεί γρύλους σε σκόνη στα μάφιν και τα μιλκσέικ τους.
Μετά από δύο εβδομάδες, όλα άλλαξαν: όσοι έτρωγαν προηγουμένως ένα κανονικό πρωινό έλαβαν τώρα φαγητό με γρύλους, και εκείνοι που έτρωγαν φαγητό με γρύλους έλαβαν κανονικό πρωινό για τις επόμενες δύο εβδομάδες. Όλοι τους έκαναν εξετάσεις αίματος, δείγματα εντερικής μικροχλωρίδας και ερωτήθηκαν επίσης λεπτομερώς για τις γαστρονομικές τους συνήθειες και όλα αυτά έγιναν τρεις φορές: στην αρχή του πειράματος, στη μέση (δηλαδή όταν άλλαξαν το κανονικό πρωινό σε γρύλους και πλάτη) και στο τέλος. Ενώ οι ερευνητές έκαναν τις αναλύσεις, δεν γνώριζαν ποια δείγματα ανήκαν σε ποιο άτομο.
Σύμφωνα με τα προσωπικά συναισθήματα των εθελοντών, η σκόνη κρίκετ είναι όχι παρενέργειεςδεν δημιούργησε κανένα πρόβλημα στην πέψη. Επιπλέον, μετά την κατανάλωση γρύλων, τα επίπεδα στο αίμα τους μειώθηκαν σε σχέση με την πρωτεΐνη TNF, η οποία είναι γνωστό ότι διεγείρει τη φλεγμονή - δηλαδή, μια δίαιτα με σκόνη εντόμων ηρεμούσε το ανοσοποιητικό σύστημα. Επίσης, μετά την κατανάλωση γρύλων, η δραστηριότητα ενός ενζύμου, που θεωρείται σημάδι υγιούς εντέρου, αυξήθηκε και υπήρχαν περισσότερα ωφέλιμα βακτήρια στα έντερα. Bifidobacterium animalis, βελτιώνοντας την πέψη.
Το πείραμα περιελάμβανε μικρό αριθμό ατόμων και τα αποτελέσματα θα ωφελούνταν εάν επιβεβαιωθούν σε μελέτες με πιο ισχυρά στατιστικά στοιχεία. Και είναι επίσης σκόπιμο να μάθετε τι ακριβώς είναι για τους γρύλους που τους κάνει χρήσιμους. Ωστόσο, μπορούμε να υποθέσουμε ότι το όλο θέμα εδώ είναι η χιτίνη, ένας φυσικός πολυσακχαρίτης που σχηματίζει τον εξωσκελετό των εντόμων.
Η χιτίνη είναι χημικός συγγενής των φυτικών διαιτητικών ινών, οι οποίες είναι επίσης φυσικοί πολυσακχαρίτες. Οι φυτικές ίνες χρησιμεύουν ως τροφή για την εντερική μικροχλωρίδα, η οποία ταυτόχρονα απελευθερώνει διάφορες ευεργετικές ουσίες - γι' αυτό οι διατροφολόγοι συμβουλεύουν να τρώμε περισσότερα λαχανικά και φρούτα. Η χιτίνη, φυσικά, εξακολουθεί να είναι διαφορετική από τις φυτικές ίνες, αλλά ίσως και τα εντερικά μας βακτήρια μπορούν να τρέφονται με αυτήν - προς αμοιβαίο όφελος αυτών και εμάς.
Η τροφή των εντόμων μνημονεύεται συχνά υπό το φως των περιβαλλοντικών προβλημάτων που συνοδεύουν τη συμβατική κτηνοτροφία. Τα έντομα έχουν όλα όσα χρειάζεστε θρεπτικά συστατικάΕπιπλέον, η καλλιέργειά τους είναι μερικές φορές ευκολότερη και δεν απαιτεί τόση ενεργειακή δαπάνη όσο η εκτροφή ζώων.
Ωστόσο, ακόμα κι αν βρουν κάποιο άλλο όφελος, είναι απίθανο οι φάρμες γρύλων, ακρίδων ή τερμιτών να αντικαταστήσουν σύντομα τις κτηνοτροφικές εκμεταλλεύσεις. από την άλλη τρώμε καραβίδες και γαρίδες, αλλά είναι πιο κοντά στα έντομα παρά στα γουρούνια και τις αγελάδες.
Αυτός ο τύπος σκελετού είναι χαρακτηριστικό γνώρισμα των αρθρόποδων. Ο εξωσκελετός (επιδερμίδα) εκκρίνεται από την επιδερμίδα. δεν περιέχει κύτταρα και αποτελείται κυρίως από χιτίνη. Αυτό είναι το σκληρό εξωτερικό κάλυμμα του σώματος, το οποίο είναι κατασκευασμένο από διασυνδεδεμένες πλάκες ή σωληνοειδείς σχηματισμούς. Τα τμήματα της τραχείας, του πρόσθιου (στόμιο) και του οπίσθιου (πρωκτοδάιου) του πεπτικού σωλήνα είναι επίσης επενδεδυμένα με χιτίνη. Η χιτίνη είναι ένα ισχυρό, ελαφρύ υλικό, αλλά μπορεί να γίνει σκληρό όταν ενσωματωθεί με «σκληρυμένες» πρωτεΐνες ή μέσω ασβεστοποίησης (ειδικά στα υδρόβια καρκινοειδή). Σε περιοχές του σκελετού που πρέπει να παραμείνουν κινητές, για παράδειγμα, στη συμβολή των πλακών, η χιτίνη παραμένει αμετάβλητη. Αυτός ο σχεδιασμός πλακών ή σωλήνων που συνδέονται με εύκαμπτες μεμβράνες παρέχει τόσο προστασία όσο και κινητικότητα.
Τα αρθρόποδα είναι η μόνη ομάδα ασπόνδυλων που έχουν αρθρωτά άκρα, τα οποία αποτελούνται από μοχλούς που συνδέονται με αρθρώσεις. Αυτοί οι μοχλοί οδηγούνται από καμπτήρες και εκτείνοντες μύες που συνδέονται με τις εσωτερικές προεξοχές του εξωσκελετού (Εικ. 17.1). Επειδή η χιτίνη είναι διαπερατή στο νερό, τα χερσαία αρθρόποδα, όπως τα έντομα, θα μπορούσαν να κινδυνεύουν να αποξηρανθούν. Ωστόσο, αυτό δεν συμβαίνει χάρη στο επικείμενο - ένα στρώμα που μοιάζει με κερί που εκκρίνεται από αδενικά κύτταρα της επιδερμίδας και φέρεται στην επιφάνεια μέσω αγωγών (Εικ. 4.33). Έτσι, ο εξωσκελετός δεν χρησιμεύει μόνο ως υποστήριξη και προστασία για τα εσωτερικά όργανα, αλλά προστατεύει επίσης το σώμα από την αφυδάτωση.
Για τέτοια μικρά ζώα όπως τα περισσότερα αρθρόποδα, ο εξωσκελετός των κοίλων σωληνοειδών στοιχείων χρησιμεύει ως μια πολύ βολική δομή στήριξης και κίνησης. ο σωλήνας μπορεί, χωρίς κάμψη, να αντέξει σημαντικά μεγαλύτερα φορτία από έναν πυκνό κύλινδρο της ίδιας μάζας. Ωστόσο, καθώς αυξάνεται το μέγεθος και το βάρος του ζώου, μια τέτοια οργάνωση γίνεται λιγότερο βολική - για να διατηρηθεί επαρκής αντοχή, το πάχος και η μάζα του εξωσκελετού θα πρέπει να αυξηθούν τόσο πολύ που τελικά θα αποδειχθεί πολύ βαρύ και ογκώδες.
Η ανάπτυξη εμφανίζεται όταν molts- στα έντομα σε νεαρά στάδια (προνύμφες ή νύμφες) και στα καρκινοειδή στην ενήλικη ζωή. Σε μια συγκεκριμένη χρονική στιγμή, ο παλιός εξωσκελετός απορρίπτεται (απλώνεται) και ένας νέος εκτίθεται - μαλακός και ελαστικός. Το ζώο μεγαλώνει ενώ η νέα επιδερμίδα δεν έχει ακόμη σκληρύνει, χάρη στην ικανότητά της να τεντώνεται και να αυξάνεται σε μέγεθος, η οποία συχνά συνοδεύεται από αλλαγή σχήματος. Τελικά ο νέος εξωσκελετός γίνεται άκαμπτος, αλλά μέχρι τότε το ζώο είναι ευάλωτο στα αρπακτικά. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, ο σκελετός δεν είναι σε θέση να υποστηρίξει το βάρος του σώματος και κάθε είδους κίνηση είναι πρακτικά αδύνατη. Για τα υδρόβια ζώα, αυτό το πρόβλημα δεν είναι τόσο σοβαρό, καθώς το νερό τα βοηθά να υποστηρίξουν το σωματικό τους βάρος, αλλά κατά την περίοδο τήξης, τόσο τα υδρόβια όσο και τα χερσαία ζώα τείνουν να κρύβονται σε καταφύγια για να μειώσουν τον κίνδυνο αρπαγής από αρπακτικό. Το molting είναι μια διαδικασία που απαιτεί σημαντική ενεργειακή δαπάνη (κυρίως για την κατασκευή ενός νέου εξωσκελετού) και σχετίζεται με την απώλεια υλικού όταν η παλιά επιδερμίδα αποβάλλεται.
Οι άνθρωποι έχουν εξετάσει το σχέδιο του εξωσκελετού από έντομα. Και όπως δείχνει η πρακτική, ένας εξωσκελετός αυξάνει σημαντικά τις σωματικές ικανότητες ενός ατόμου. Ο εξωσκελετός λειτουργεί με τον ίδιο ακριβώς τρόπο στα έντομα. Πώς όμως συνδέονται οι μύες σε έναν τέτοιο σκελετό και τι προστατεύει τα όργανα;
Παρά την πραγματική παρουσία ενός σκελετού, τα έντομα ανήκουν στην κατηγορία των ασπόνδυλων. Ο ανθρώπινος σκελετός, όπως πολλά θηλαστικά, βρίσκεται μέσα στο σώμα και περιλαμβάνει τη σπονδυλική στήλη, τα πλευρά και τα άκρα. Οι μύες είναι προσκολλημένοι στα σκελετικά οστά, γεγονός που το κάνει να κινείται. Τα έντομα «γυρίζουν από μέσα προς τα έξω».
Πώς τα κουνούπια σκότωσαν 52.000.000.000 ανθρώπους;
Οι εξωσκελετές αυξάνουν την ανθρώπινη δύναμη, αυξάνουν την παραγωγικότητα και αποκαθιστούν τις χαμένες ικανότητες. Βοηθούν τα άτομα με ειδικές ανάγκες, διευκολύνουν τη δουλειά στη βιομηχανία και βελτιώνουν τον στρατό.
Τι είναι ο εξωσκελετός
Κυριολεκτικά μεταφρασμένο από τα ελληνικά, ο εξωσκελετός είναι ένας εξωτερικός σκελετός. Αυτόματος σχεδιασμός που αποκαθιστά τις χαμένες ή ενισχύει τις υπάρχουσες λειτουργίες του σώματος.
Αποτελείται από ανθεκτικό πλαίσιο και μηχανισμούς κίνησης που είναι υπεύθυνοι για την κίνηση. Τέτοια συστήματα αντιγράφουν το έργο του μυοσκελετικού συστήματος, υπολογίζουν την προσπάθεια και την ασφάλεια των κινήσεων.
Οι εξωσκελετές γίνονται παθητικοί και ενεργοί. Οι πρώτοι δεν αυξάνουν τη δύναμη και δεν αναλαμβάνουν σωματική δραστηριότητα, και διανέμεται σε όλο το σώμα. Τα ενεργά μοντέλα εστιάζουν στο έδαφος. Παίρνουν μέρος του φορτίου πάνω τους. Με αυτόν τον τρόπο ο χρήστης σηκώνει περισσότερα βάρη – επιτυγχάνεται το αποτέλεσμα της αύξησης της δύναμης.
Οι πρώτοι εξωσκελετές
Οι ιδέες για ένα κοστούμι που ενισχύει τις ικανότητες προήλθαν από την επιστημονική φαντασία. Οι αρχές για αυτό το θέμα διατυπώθηκαν από τον Ρωσοαμερικανό μηχανολόγο μηχανικό Nikolai Yagn. Είναι αλήθεια ότι το θέμα δεν ξεπέρασε τη θεωρία. Η μόνη ιδέα που πραγματοποιήθηκε ήταν μια αυτόματη συσκευή που τροφοδοτεί με νερό τους λέβητες ατμού - "Stoker's Friend".
Ο πρώτος εξωσκελετός κατασκευάστηκε στο Πεντάγωνο. Ονόμαζε τον εαυτό του Χάρντιμαν. Ήταν ένα μηχάνημα με μεγάλο χειριστή στο οποίο έπρεπε να βάλεις το χέρι σου για να το ελέγξεις. Η χωρητικότητά του ήταν 110 κιλά, αλλά το Hardiman δεν έφερε σοβαρό όφελος. Ήταν πολύ μεγάλο και βαρύ (680 κιλά).
Από τη δεκαετία του 1980, εμφανίστηκαν πολλά υποσχόμενα έργα. Στη δεκαετία του 1990, ξεκίνησε η παραγωγή διαφορετικές χώρεςΩ. Τα κοστούμια ήταν ακόμα αδέξια, αλλά πλησίαζαν να χρησιμοποιηθούν στην πραγματική ζωή.
Σήμερα, οι περισσότεροι εξωσκελετές κατασκευάζονται για ιατρική, στρατιωτική ή βιομηχανία.
Εξωσκελετοί για ΑΜΕΑ
Exo GT
Εξωσκελετός για αποκατάσταση μετά από εγκεφαλικό και τραυματισμούς νωτιαίου μυελού. Το Ekso GT είναι ένα ζευγάρι ρομποτικά πόδια με πατερίτσες. Το ενσωματωμένο λογισμικό συλλέγει στατιστικά στοιχεία σχετικά με το πόση ενέργεια ξοδεύεται σε κάθε κίνηση του ρομπότ και ποιες ενέργειες εκτελεί το άτομο.
Hybrid Assistive Limb (HAL)
Διατίθεται για πόδια (HAL 3) ή για χέρια-πόδια-κορμό (HAL 5). Βοηθά στην ανύψωση ενός φορτίου 5 φορές περισσότερο από όσο μπορεί ένας άνθρωπος. Απαιτείται για την αποκατάσταση των παράλυτων. Οι κινήσεις αυτής της στολής τροφοδοτούνται από μυϊκές ώσεις. Εκτός από άτομα με προβλήματα υγείας, το HAL είναι χρήσιμο για ηλικιωμένους, εργάτες κατασκευών και εργαζόμενους έκτακτης ανάγκης.
ΒΑΣΙΛΙΑΣ
Σκελετός για άτομα με δυσλειτουργία των ποδιών. Σας βοηθά να περπατήσετε, να σηκωθείτε, να καθίσετε, να ανεβαίνετε σκάλες, να μετακινηθείτε προς τα πίσω και ακόμη και να κάνετε το φεγγάρι. Ο χρήστης το ελέγχει από τον πίνακα ελέγχου και το joystick.
Το REX μπορεί να εξαλείψει τις επιπλοκές που σχετίζονται με μεγάλες χρονικές περιόδους σε αναπηρικό καροτσάκι.
Φοίνιξ
Εξωφόρι για ελεύθερο περπάτημα σε περίπτωση παράλυσης των ποδιών. Πολύ διαφορετικό από τα ογκώδη μοντέλα της τελευταίας δεκαετίας σε μέγεθος και βάρος (12 κιλά). Αυτό είναι δυνατό λόγω της χρήσης μόνο δύο ενεργοποιητών στους γοφούς. Τα γόνατα στηρίζονται στην επιθυμητή θέση λόγω συστημάτων τάσης.
ηλεκτρονικά πόδια
Εξωσκελετός για άτομα με παράλυση ή μειωμένη λειτουργία των ποδιών. Βάρος - 20 kg. Κατάλληλο για άτομο με ύψος 157-193 cm Η ταχύτητα κίνησης είναι περίπου 3 km/h.
Η στολή προβλέπει ενέργειες χρησιμοποιώντας αισθητήρες κλίσης, για παράδειγμα, βοηθά να σηκωθεί από αναπηρικό καροτσάκι όταν ο χρήστης γέρνει προς τα εμπρός και ακουμπάει σε πατερίτσες.
ReWalk
Βιονική στολή για ασθενείς με παράλυση των ποδιών. Σε βοηθάει να στέκεσαι, να περπατάς και να ανεβαίνεις τις σκάλες. Ο έλεγχος πραγματοποιείται μέσω ενός τηλεχειριστηρίου στο χέρι σας.
Στρατιωτικοί εξωσκελετοί
Υπουργεία Άμυνας και στρατιωτικά ερευνητικά ινστιτούτα διαφόρων χωρών προσπαθούν να αναπτύξουν ένα ελαφρύ, απλό και ανθεκτικό σύστημα για στρατιώτες από τον περασμένο αιώνα.
Στο Πεντάγωνο, αυτό γίνεται από την προηγμένη εταιρεία ανάπτυξης DARPA στη Ρωσία, από ινστιτούτα και γραφεία μηχανικών που λειτουργούν για λογαριασμό του Υπουργείου Άμυνας. Παρόμοια έργα βρίσκονται σε εξέλιξη στην Κίνα, την Ιαπωνία, το Ισραήλ και τις ευρωπαϊκές χώρες.
XOS 2
Ένας από τους πιο γνωστούς εξωσκελετούς για τον στρατό. Το καθήκον του είναι να αυξήσει τις σωματικές ικανότητες ενός στρατιώτη. Η πανοπλία δεν περιλαμβάνεται στον εξοπλισμό.
Η στολή βοηθά στην επιμελητεία και τις επιθέσεις. Προσθέτει επαρκή αντοχή για να μεταφέρει βαριά φορτία, να καταστρέφει ξύλινα δοκάρια και τοίχους από τούβλα.
Τάλως
Αυτή είναι μια ολόσωμη φόρμα. Έχει τις λειτουργίες της θωράκισης και ενός συστήματος ενίσχυσης της αντοχής. Βοηθά στην καταπολέμηση με εξοπλισμό έως 45 κιλά. Η στολή παρακολουθεί ζωτικά σημεία και σταματά ακόμη και την αιμορραγία.
Η σύνθεση και τα ειδικά χαρακτηριστικά του εξοπλισμού συνήθως δεν δημοσιεύονται - ο Talos εμφανίζεται σε θεματικές εκθέσεις με γενική παρουσίαση.
ExoHiker
Αυτός ο σκελετός δεν είναι τοποθετημένος ως στρατιωτικός, αλλά είναι ενδιαφέρον για τους στρατιωτικούς. Το καθήκον του είναι να διευκολύνει τη μεταφορά βαριών σακιδίων κατά τη διάρκεια μιας πεζοπορίας. Το ExoHiker ζυγίζει 14 κιλά αλλά σηκώνει 70 κιλά. Με μία φόρτιση χωρίς τη σύνδεση ηλιακής μπαταρίας, διανύει 65 km με ταχύτητα περίπου 4 km/h.
Βιομηχανικοί εξωσκελετοί
H-Lex
Συσκευή ανύψωσης βαρών από τη Hyundai. Είναι κατάλληλο για άτομα με περιορισμένη κινητικότητα, αλλά είναι άβολο λόγω των μεγάλων διαστάσεων του. Ως εκ τούτου, η κύρια έμφαση δίνεται στην εργασία στη βιομηχανία. Όπου πρέπει να σηκώσετε μέχρι 60 κιλά.
Καρέκλα χωρίς καρέκλα
Αυτό το εξωκόμπωμα είναι για όσους εργάζονται στα πόδια τους. Ανακουφίζει από την ένταση των μυών όταν χρειάζεται να κάνετε οκλαδόν, οκλαδόν ή να στέκεστε για μεγάλο χρονικό διάστημα. Βολικό για εργασία σε συνεργείο, στη γραμμή συσκευασίας, κουζίνα, κομμωτήριο. Η συσκευή είναι ευέλικτη και κινητή.
Exosuit
Σχεδιασμένο για δύτες, που βοηθά στην αντοχή στην πίεση του νερού και στις χαμηλές θερμοκρασίες σε βάθος 300 μέτρων. Στην ουσία πρόκειται για μια ενισχυμένη στολή κατάδυσης βάρους 240 κιλών με τέσσερις κινητήρες.
MS-02 PowerLoader
Μια ρομποτική στολή για πολλές εργασίες. Οι προγραμματιστές προτείνουν τη χρήση του σε επιχειρήσεις διάσωσης όπου είναι απαραίτητο να ανυψωθούν αντικείμενα βάρους έως 100 κιλά.
Το σύστημα έχει πολλούς χειριστές και οι αισθητήρες βρίσκονται στα πέλματα των «ποδιών». Αναλύουν το ανθρώπινο φορτίο σε έξι διανύσματα και υπολογίζουν πόση προσπάθεια μηχανής χρειάζεται να εφαρμοστεί για να βοηθήσει.
MAX SuitX
Εξωσκελετός για φορτωτές. Ο σχεδιασμός αντιγράφει το μυοσκελετικό σύστημα, αφαιρώντας μέρος του φορτίου από αυτό. Κρεμιέται συνεχώς σε ένα άτομο σε απενεργοποιημένη κατάσταση, αλλά αναγνωρίζει αυτόματα τη στιγμή που αρχίζει να λειτουργεί και ενεργοποιείται.
Στολή υποβοήθησης AWN-03
Power exoskeleton από την Panasonic για εργάτες αποθήκης. Συνδέεται στους ώμους, τους γοφούς και το κάτω μέρος της πλάτης. Το κύριο καθήκον είναι να αφαιρέσετε το φορτίο από τη σπονδυλική στήλη και τους μύες της πλάτης ενώ μεταφέρετε βαριά αντικείμενα.
Ρωσικοί εξωσκελετές
ExoAtlet
Ρωσική ανάπτυξη για την αποκατάσταση ασθενών με προβλήματα ποδιών και νωτιαίου μυελού. Ένας από τους πιλότους και τους πρεσβευτές του ExoAtlet είναι ο παραολυμπιακός πρωταθλητής στο curling με αναπηρικό αμαξίδιο Vitaly Danilov.
Βιομηχανική στολή από προγραμματιστές από το Perm. Σύμφωνα με υπολογισμούς, αυξάνει την παραγωγικότητα της εργασίας στις εργασίες μηχανικής, κατασκευών και έκτακτης ανάγκης διάσωσης κατά 2-5 φορές.
ExoBelt
Παθητικός εξωσκελετός από την εταιρεία ExoAtlant. Το έργο είναι ακόμη υπό ανάπτυξη. Αναμένεται ότι θα αφαιρέσει έως και το 40% του φορτίου από την πλάτη κατά τη μεταφορά βαρέων αντικειμένων.
Ο πρώτος συνεργάτης της εταιρείας θα είναι η Sberbank. Ο εξωσκελετός θα δοκιμαστεί από υπαλλήλους που μεταφέρουν σακούλες με χρυσό και άλλα τιμαλφή
Εξωσκελετοί του μέλλοντος
Η βιομηχανία αναπτύσσεται: οι συσκευές μειώνονται σε μέγεθος, οι λειτουργίες γίνονται ευρύτερες. Τα μοντέλα δεν εμφανίζονται μόνο για ιατρική, βιομηχανία ή στρατό:
ARAIG
Ελεγκτής Exoskeleton για gamers. Δεν έχει σχεδιαστεί για να μεταφέρει φορτία ή να βελτιώνει τις ικανότητες. Αυτή η στολή βυθίζει τον χρήστη στην πραγματικότητα του παιχνιδιού: αλλάζει τη θερμοκρασία, προσομοιώνει την πρόσκρουση των βλημάτων, την επαφή με το έδαφος και τα εμπόδια.
Μια στολή που αναπτύχθηκε από τη Διαστημική Υπηρεσία του Βορείου Ατλαντικού για αστροναύτες. Χρειάζεται για εργασία με μεγάλα βάρη σε συνθήκες μηδενικής βαρύτητας.
Η συσκευή έχει τέσσερις κινήσεις στα γόνατα και τους γοφούς και έξι αρθρώσεις. Οι προγραμματιστές σχεδιάζουν να προσθέσουν περισσότερα. Η στολή είναι κατάλληλη για εργασία στον ISS και διατήρηση του μυϊκού τόνου σε μηδενική βαρύτητα - στέλνει δεδομένα σχετικά με τους αστροναύτες στους γιατρούς στη Γη.
Πού να αγοράσετε έναν εξωσκελετό και πόσο κοστίζει
Το κόστος των υλικών κάνει τους εξωσκελετούς ακριβούς. Για παράδειγμα, ρωσικά ExoAtletκοστίζει περισσότερο από 1 εκατομμύριο ρούβλια. Τα κοστούμια ξένης κατασκευής είναι πολύ πιο ακριβά. Για παράδειγμα, REX P – 9,5 εκατομμύρια ρούβλια.
Κατασκευαστές με λιγότερα χαμηλές τιμές. Έτσι, η Cyberdyne παράγει HAL για τα χέρια, τα πόδια και ολόκληρο τον κορμό, το οποίο μπορεί να αγοραστεί από 4.200 $.
Είναι καλύτερο να μάθετε την τιμή των συσκευών στους ιστότοπους των κατασκευαστών, αλλά για γενικές πληροφορίεςΑυτοί οι πόροι θα βοηθήσουν επίσης:
- TIU
