Projekt o nazwie Titan Arm to sztuczny egzoszkielet mający wzmocnić siłę bicepsów. W przeszłości trzeba było spędzić kilka miesięcy na siłowni, aby podnieść bez wysiłku większy ciężar. Teraz, dzięki szkieletowi stworzonemu przez studentów z University of Pennsylvania można poczuć się prawie jak Iron Man.
Sztuczny egzoszkielet mocowany jest na zewnątrz ciała i wzmocnia siłę mięśni użytkownika. Titan Arm to sztuczne ramię, które zostało opracowane w celu ułatwienia pracy np. magazynierom, kurierom, a także zmniejszenia ryzyka urazów ramion i pleców związanych z ciężką pracą fizyczną. Inżynierowie sugerują, iż może ono zostać wykorzystane również podczas rehabilitacji pacjentów z obrażeniami górnych części ciała i z zaburzeniami mięśniowo-szkieletowymi. Chorzy, jak i osoby starsze będą mogły odzyskać swoją niezależność.
Według amerykańskiego departamentu pracy, problemy związane kręgosłupem są główną przyczyną niepełnosprawności osób pracujących fizycznie. Ból pleców dotyka ponad 600 000 pracowników rocznie, co kosztuje amerykańską gospodarkę około 50 miliardów dolarów. Według Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) 37% ludzi na świecie doznaje trwałych obrażeń kręgosłupa własnie w miejscu pracy.
Sztuczne ramię ubiera się jak plecak i za pomocą pasków mocuje na prawym przedramieniu. Składa się z pięciu elementów konstrukcyjnych – czterech ruchomych stawów oraz regulowanego górnego elementu ramienia. Ramię posiada trzy stopnie swobody, dzięki czemu użytkownik może stosunkowo naturalnie poruszać ręką przestrzeni trójwymiarowej. Podobnie jak szkielet Iron Mana egzoszkielet Titan Arm wykonany został prawie w całości z lekkiego stopu aluminium 6061-T6. Stop zawiera magnez i krzem – dwa główne pierwiastki stopowe dla serii 6xxx. Oznaczenie T6 dotyczy stanu obróbki cieplnej. Stop był przesycany i sztucznie starzony, aby otrzymać najlepsze własności wytrzymałościowe, zbliżone do niektórych stali stopowych (wytrzymałość na rozciąganie ponad 300 MPa). Stop 6061-T6 jest obecnie standardem w budowie ram aluminiowych, stosowanych m.in. do budowy samolotów, jachtów czy samochodów. Elementy, które bezpośrednio nie są narażone na obciążenia zostały wydrukowane w technologii 3D. Oprócz tego Titan Arm posiada silnik napędzający ramię oraz siatkę czujników i mikrokontrolerów. Całość waży około 9 kilogramów i jest zasilana za pomocą akumulatora.
Dzięki sztucznemu szkieletowi użytkownik może podnieść bez wysiłku nawet 20 kilogramów więcej niż był w stanie udźwignąć do tej pory. Konstrukcja egzoszkieletu odciąża stawy i plecy podczas działania. Dodatkowo ramię może zostać zablokowane w dowolnej pozycji, bez pracy mięśni człowieka.
Dotychczasowe szkielety były drogie – ponad 100.000 dolarów za sztukę. Naukowcy z Pensylwanii skonstruowali Titan Arm za mniej niż 3000 dolarów. Cena prototypu jest atrakcyjna i nie będziemy zaskoczeni, gdy w przyszłości zobaczymy pracowników czy żołnierzy wyposażonych w podobny ekwipunek.
Źródło:
[1] http://www.dailytech.com/Iron+Man+Nope+New+Lifting+Aid+is+Called+the+Titan+Arm/
article31461.htm | 29.10.2013
[2] http://edition.cnn.com/2013/10/25/tech/innovation/
bionic-bicep-gives-you-strength/index.html?hpt=te_t1 | 29.10.2013
[3] http://www.jamesdysonaward.org/Projects/Project.aspx?ID=3414 | 29.10.2013
[4] exo 011 by Brandon Martin-Anderson (ewedistrict), flickr.com, CC BY-SA 2.0