Wie Sie sich wahrscheinlich erinnern, hat die Hauptfigur des Films "Iron Man" ein Exoskelett in einer afghanischen Höhle aus Schrottteilen zusammengesetzt. Jonathan Tippett ist auch von einer ähnlichen Idee besessen - aber in größerem Maßstab. Er baut ein riesiges mechanisches Feedback-Exoskelett.
Jonathan Tippett sitzt an einem kleinen roten Klapptisch neben dem eatART-Labor in einem Industriekomplex mit Versandbehältern und Lagerhallen. Am Horizont stehen die Berge der Nordküste, die ihre Schneekappen noch nicht verloren haben. Ich bin so weit gekommen, um Tippett auf seinem "riesigen Bein" springen zu sehen. Leider hatte ich kein Glück, sein "Bein" funktioniert nicht und das ist ein großer Fehler für mich. Aber da ich ein Gast bin, steht er von seinem Stuhl auf und führt mich ins Labor, um zumindest zu zeigen, wie beeindruckend seine Kreation aussieht.
RIESIGES BEIN
Bei dem fraglichen Bein handelt es sich um eine zwei Meter hohe Mehrgelenkstruktur, die aus Stahlrohren geschweißt ist und über verwobene Hydraulikantriebe, Stoßdämpfer und Luftfedern verfügt. Der Mechanismus ist über einen 2 m langen Drehturm mit dem Tieflader verschraubt, der wiederum mit vier stabilen Nylonbändern am Anhänger befestigt ist. Hydraulikleitungen erstrecken sich vom Bein und verbinden sich mit dem Pilotensitz auf dem Boden neben dem Anhänger. Dieser Stuhl, den Tippett den Exo-Frame "Exorama" nennt, basiert auf einem leicht modifizierten Einradsattel. Es ist mit Fünf-Punkt-Sicherheitsgurten und einer Gelenkmetallstruktur ausgestattet, die mit einer aufblasbaren Manschette am Arm befestigt wird.
Projekt einer Prothesenmaschine: Eine Person, die im Inneren sitzt, setzt die Gliedmaßen der Maschine mit Armen und Beinen in Bewegung.
Der Zweck der Erfindung besteht darin, die menschlichen Fähigkeiten zu erweitern. Tippett und eine Gruppe von Freiwilligen trainierten ihr anderthalb Tonnen schweres Bein, um direkt auf Handbewegungen zu reagieren. Sie kann sich auf und ab bewegen und sogar springen, wodurch sich die Kraft, die ihr Besitzer ausübt, hundertfach vervielfacht. Das mechanische Bein ist auch mit Rückmeldung ausgestattet, dh es kann die aufgebrachte Anstrengung an den Besitzer zurückgeben. Wenn sie mit einer Neigung von einem Sprung auf den Boden zurückkehrt, wird ein Schlag (wenn auch geschwächt) proportional zu diesem Schlag auf die Hand der kontrollierenden Person übertragen.
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Tatsächlich muss der Sattel oben auf diesem Bein montiert sein, damit der Besitzer ihn wie ein Fahrzeug fahren kann. Tippett gibt zwar zu, dass diese Idee unter realen Bedingungen noch nicht getestet wurde. Wie auch immer, das Gerät hat bisher nicht mehr als zehn Stunden gearbeitet, aber dies ist nur der Anfang.
Jetzt versuchen Tippett und seine Assistenten, Batterien in den Antriebsstrang einzubauen, wodurch der Mechanismus zuverlässig und mobil wird. Dies ist die letzte Phase, und die gesamte Arbeit dauerte drei ganze Jahre. Tippett und sein Team. Bald wird das "Bein" auf eine Tour durch The Burning Man - Maker Faire - Ars Electronica gehen, und dort sollte es unter einem verständnisvollen Publikum eine echte Sensation hervorrufen.
Trotz dieser Aussichten betrachtet Tippett die in dieses Projekt investierte Arbeit nur als erste Phase. Er nennt seine Kreation das Alpha-Bein und deutet an, dass dies nur ein Prototyp und eine Testplattform für eine zukünftige Maschine ist, die er als das Ziel seines Lebens betrachtet. Es wird eine vom Menschen kontrollierte riesige vierbeinige Exo-Skelett-Prothese ("Prothese") sein.
GESCHICHTE DER PELZE
Tippetts Idee hatte viele Vorgänger. In den 1960er Jahren entwickelte Ralph Mosher, Ingenieur bei General Electric, eine Reihe von Geräten, die die menschliche Kraft durch elektromechanische Elemente vervielfachen. Unter diesen Maschinen befanden sich ein vierbeiniger Laufwagen sowie eine riesige Klaue - auf den Fotos sahen die Ingenieure, die mit dieser Klaue posierten, aus wie eine Art Cyborg-Monster. Wenn wir in die Vergangenheit zurückblicken, können wir nicht anders, als uns über solche Großprojekte zu wundern, aber sie wurden schließlich geschlossen, da sich die Kontrolle der Mechanismen als äußerst schwierig herausstellte.
AT-AT-Walker aus Star Wars
Aber die Idee wurde dankbar von Hollywood aufgegriffen. Frühe Beispiele sind die AT-AT- und AT-ST-Walker aus Star Wars und der Lader, mit dem Aliens in Aliens bekämpft werden. Dann erscheint der „AMP-Power-Anzug“in Avatar und Jaeger. Roboter von der Größe eines Hauses, die im Film "Pacific Rim" gegen Monster kämpfen Diese riesigen, von Menschen kontrollierten Maschinen haben ein Genre der Science-Fiction hervorgebracht, das heute allgemein als "Mechs" bezeichnet wird.
Es gab auch Versuche, die Idee umzusetzen. Der japanische Landmaschinenhersteller Sakakibara Kikai hat viele Riesenmaschinen entwickelt. In den 1990er Jahren entwickelte das finnische Unternehmen Plustech Oy (später von John Deere übernommen) einen sechsbeinigen Skidder für den Holzeinschlag. In den Videos, in denen diese Autos beworben werden, sehen sie aus wie ungeschickte Monster. Aber diese langsamen Stollen sind nichts für Tippett. Er braucht ein laufendes, springendes, flinkes Auto. „Der erste Sportroboter der Welt“lautet sein Motto.
ÖFFENTLICHE ANFÄNGE
Und das ist keine leichtfertige Arroganz. Das Tippett-Team hat bereits ein Konzept für das zukünftige Auto entwickelt. Sie muss Mitglied der "Future League of Robot Racing" werden, was bereits bedeutet, die entsprechenden Logos, T-Shirts, Baseballmützen und (natürlich rote Overalls - die Art, die Tippett selbst trägt, wenn er neben seinem mechanischen Bein filmt - vorzubereiten. Das Team, der professionelle Videospielentwickler Gerald Orban, zeigt mir die grafische Benutzeroberfläche, die er für die Prothesenmaschine entwirft.
Es ist eine farbreiche Animation, die mit Kreisdiagrammen pulsiert, genau wie der Iron Man-Film. Intelligentes Marketing ist ein großer Teil des Herstellungsprozesses. Das Tippett-Team möchte 80.000 US-Dollar sammeln, um seine Maschine über Indiegogo zu entwickeln.
Sowohl das Alpha-Bein als auch die Prothese sollen in dieser Atmosphäre hergestellt werden - mit Hilfe von Freiwilligen mit willkürlicher Finanzierung in einer Welt, in der sie abends arbeiten. Dennoch gibt es viele Gründe, optimistisch zu sein - die Beweise sind im gesamten eat ART-Labor verteilt. Am Eingang steht der Mondo Spider, ein voll funktionsfähiger achtbeiniger Laufwagen, der so einfach zu steuern ist wie ein Radtraktor. Tippett baute diese Einheit im Jahr 2006 und im hinteren Teil des Labors befindet sich eine Titanoboa, eine alptraumhafte 15-Meter-elektromechanische Schlange, die Tippetts Mitarbeiter Charlie Brinson im vergangenen Jahr gebaut hat.
Die technische Intuition manifestierte sich erstmals in Tippett als Kind, als er Autos mit einer Fernbedienung fuhr
Fahren auf der Strecke rollte hinter seinem Haus in Oakville, Ontario. "Ich könnte Stunden damit verbringen, im Keller herumzuspielen und die Federung meines ATV anzupassen", sagt Tippett. Er hat einen Abschluss als Ingenieur von der University of British Columbia und war professionell in hydraulischen Antrieben in den Bereichen Schiffstechnik, Brennstoffzellen und medizinische Implantate tätig. Und jetzt arbeitet er Teilzeit in einer medizinischen Firma und entwickelt Prothesen.
Der 39-jährige glaubt, dass die Herstellung des Prothesenapparats noch zwei Jahre dauern wird. Ich frage ihn, was er tun wird, wenn das Auto fertig ist, und ich bin überrascht zu hören, dass seine Zukunftspläne rein häuslicher Natur sind. "Vielleicht werde ich eine Familie gründen", sagte er. - Ich werde heiraten, Kinder haben. Aber dann leuchten seine Augen: "Obwohl ich ein Projekt habe, bei dem eine andere Maschine hier reift."
"Populäre Mechanik" Oktober 2013
