Эта статья была первоначально опубликована на сайте Forbes.com (ссылка) 16 августа 2022 года.

Модель пассивного экзоскелета, разработанная и оцененная с помощью более 100 солдат на трех армейских постах, завершила полевые испытания в мае 2022 г., получив высокую оценку. Носимое устройство получило название Soldier Assistive Bionic Exosuit for Resupply (SABER). В результате успешных полевых испытаний DEVCOM предоставит финансирование HeroWear, компании по производству промышленных экзоскелетов из Нэшвилла, и Университету Вандербильта для пересмотра дизайна и поставки десятков предсерийных единиц в армию к концу 2022 года для подготовки к массовому производству и дополнительным полевым испытаниям.

SABER не превратит солдат в Железного Человека

В отличие от многих предыдущих попыток создать военные экзоскелеты, SABER не превратит людей в супергероев. Он не будет отражать пули, не даст возможность летать или позволит солдатам передвигаться с большим количеством снаряжения. Вместо этого SABER - это немощный носимый экзокостюм без каких-либо приводов или двигателей. Этот экзоскелет (экзокостюм - это категория экзоскелета, как седан - подкатегория автомобиля) использует преимущества эластичных элементов, чтобы снять часть нагрузки со спины и позвоночника солдат. SABER предназначен для помощи при подъеме грузов и снижения нагрузки на спину во время логистических операций.

Защита солдат

Травмы поясницы ежегодно приводят к более чем одному миллиону потерянных или ограниченных дней службы для солдат, сообщает Центр общественного здравоохранения армии США. Это эквивалентно более чем 460 травмы, связанные с перегрузкой спины, каждый день, в том числе и в выходные дни (U.S. Army Injury Surveillance 2019 Summary).

Аналогичное исследование показало, что из 57 потенциальных факторов риска перенос нагрузки и высокая тренировочная нагрузка были двумя ведущими, наиболее связанными с травмой вне боя факторами риска (ссылка). Авторы приходят к выводу, что "травмы опорно-двигательного аппарата являются основной причиной использования медицинских услуг, а также ограниченного дежурства и инвалидности в вооруженных силах США и других вооруженных силах. Они влияют на военнослужащих во время начальной подготовки, оперативной подготовки и развертывания и оказывают прямое негативное воздействие на общую боеготовность войск".

Решение

Экзоскелеты и экзокостюмы могут стать практичным решением для снижения травматизма солдат во время выполнения логистических задач. Они отличаются от большинства носимых устройств, которые сейчас используются на складах и информируют пользователя о том, что он перенапрягается. Вместо этого экзоскелеты помещаются между одним или несколькими суставами человеческого тела и создают физический мост, который может использоваться для расширения возможностей или сопротивления движению пользователя. В случае с SABER экзокостюм разработан таким образом, чтобы физически разгрузить мышцы спины с помощью эластичных ремней, идущих параллельно телу. В любой момент пользователь может отключить экзокостюм, не снимая его. SABER выполняет физическую работу вместе с солдатами, сводя к минимуму риск получения травмы нижней части спины при выполнении поставленных задач.

Один из способов представить себе цели экзоскелетов - вернуться к появлению усилителя руля. Во время Второй мировой войны колеса логистических машин и грузовиков регулярно застревали в грязи или на грунтовых дорогах. Усилитель руля стал решением для надежного выполнения логистических задач. Он не увеличивал объем груза, который должны были доставить водители, и не делал их руки слабее, поскольку устройство помогало им поворачивать руль. Те же цели применимы ко всем военным экзоскелетным устройствам.

Вовлечение солдат в процесс проектирования

Солдаты 101-й воздушно-десантной дивизии в Форт-Кэмпбелл принимали активное участие в разработке и тестировании экзоскелета SABER вместе с командой из Вандербильта. За один год более 100 солдат из Форта Кэмпбелл, Форта Стилл и Форта Нокс приняли участие в разработке и тестировании экзокостюма. Эта работа является частью армейской программы Pathfinder. Программа Pathfinder - это инициатива Конгресса, направленная на достижение целей модернизации Командования перспективного развития армии. Она направлена на поддержку инноваций в области технологий, вдохновленных припоем и основанных на исследованиях. DEVCOM использует эту программу для связи солдат с научно-техническими сетями. Этот проект является свидетельством того, что вовлечение пользователей на ранних этапах разработки и тестирования может привести к успеху.

"Первые несколько месяцев мы потратили на интервью, наблюдения и общение с солдатами", - говорит д-р Карл Зелик, доцент кафедры машиностроения Университета Вандербильта. "Мы не пытались создать Железного Человека - сложный, полнотелый, жесткий, нереалистичный костюм. Вместо этого мы начали с глубокого понимания потребностей солдата, чтобы разработать легкий, низкопрофильный, не требующий питания носимый инструмент, который поможет оказать столь необходимую помощь, не замедляя солдат и не мешая им выполнять другие оперативные задачи".

Полевое тестирование и дальнейшие шаги

В испытаниях экзокостюма приняли участие более 100 солдат. Из тех, кто участвовал в полевых испытаниях, 90% сообщили, что экзокостюм повысил их способность выполнять свои задачи и, скорее всего, они будут носить SABER, если он будет доступен. "В течение дня, поднимая 60-фунтовые снаряды, Вы изнашиваетесь, особенно после рабочего дня. Это требует от Вас много сил...", - сказал рядовой первого класса Дейл Полсон, 101-я воздушно-десантная дивизия, 3-320-я полевая артиллерия, пулеметчик, 13B. "Ношение костюма действительно очень помогло, особенно когда я доставал патроны из кузова грузовика... Мне казалось, что он придает мне дополнительный импульс. Мне не нужно было так напрягаться... Я чувствую, что это помогло мне двигаться быстрее".

Программа SABER перейдет от программы Pathfinder к Командованию по развитию боевых возможностей армии США (DEVCOM). DEVCOM предоставит финансирование Университету Вандербильта и компании HeroWear, чтобы подготовить экзокостюм к производству и использованию в полевых условиях.

"Мы очень гордимся тем, что наши коллеги из DEVCOM и AFC признали нас лучшими партнерами в понимании технологии и того, как внедрить эту революционную возможность для солдат", - сказал Дейв Ауде (Dave Audet), начальник отдела систем DEVCOM SC. "Наша текущая программа DEVCOM Soldier Center по созданию экзоскелета и сотрудничество с Вандербильтом позволили ускорить модификацию технологии и успешный переход от ARL к Soldier Center".

Привлекая солдат к разработке на ранних этапах, SABER стал отдельным продуктом от гражданских экзокостюмов, уже предлагаемых компанией HeroWear. "В компании HeroWear мы разрабатываем набор вспомогательных решений, которые снижают усталость и физическую нагрузку на работников. Apex остается нашим флагманским костюмом с поддержкой спины для гражданских работников в сфере логистики и производства", - сказал Марк Харрис (Mark Harris), генеральный директор HeroWear. При постоянной поддержке армии мы рады добавить костюм SABER в новую линейку продуктов". Костюм SABER будет отвечать уникальным потребностям солдат армии США и будет интегрирован в их снаряжение. Мы также ожидаем, что некоторые инновации в области экзокостюмов, разработанные для солдат, в конечном итоге пригодятся гражданским работникам в будущих продуктах HeroWear".

Это важный шаг для всей индустрии экзоскелетов, который может привести к изменению отношения к носимым технологиям для улучшения физической формы по всему миру.

Источник: SABER делает массовое внедрение военных экзоскелетов еще на один шаг ближе к реальности Отчет по бизнес-экзоскелетам (18.10.2022)