Команда инженеров Вандербильта завершила совместный проект с 101-я воздушно-десантная дивизия в Форт-Кэмпбелл чтобы разработать и испытать первый в своем роде экзоскелет, который будет поддерживать солдат армии США, участвующих в операциях по поддержанию и логистике. Этот экзоскелет - бионический экзокостюм Soldier Assistive Bionic Exosuit for Resupply, или SABER - готовится к производству и коммерциализации компанией HeroWear и к использованию в полевых условиях армией.

Эта работа является частью Проект Pathfinderодин из способов продвижения Командование перспективного развития армии целей модернизации. Командование по развитию боевых возможностей армии США, или DEVCOM, возглавляет эту программу, которая поддерживает инновации, вдохновляющие солдат, готовые к выполнению миссий и основанные на исследованиях технологии.

В прошлом году, Доцент кафедры машиностроения Карл Зелик получила годовую инвестицию в размере $1,2 млн. DEVCOM и Институт военно-гражданских инноваций Inc. Финансирование поддерживало сотрудничество с солдатами 101-й воздушно-десантной дивизии для разработки SABER.

"Такой подход "снизу вверх", ориентированный на солдата, и сам дизайн экзокостюма - это огромное отклонение от предыдущих попыток создания экзоскелетов, которые не смогли удовлетворить потребности солдат или добиться их принятия армией", - сказал Зелик. "Первые несколько месяцев мы потратили на интервьюирование, наблюдения и общение с солдатами. Мы не пытались создать Железного Человека - сложный, полнотелый, жесткий, нереалистичный костюм. Вместо этого мы начали с глубокого понимания потребностей солдат, чтобы разработать легкий, малозаметный, не требующий питания носимый инструмент, который поможет оказать столь необходимую помощь, не замедляя солдат и не мешая им выполнять другие оперативные задачи". 

Биомеханические исследования показали, что трехфунтовый костюм снизил нагрузку на спину солдат более чем на 100 фунтов при подъеме. Кроме того, большинство солдат увеличили свою выносливость более чем на 60 процентов, пока носили SABER. Подавляющие 90 процентов солдат, опрошенных после оперативных полевых испытаний в мае 2022 года, считают, что экзокостюм повысил их способность выполнять рабочие задачи, и все они сообщили, что, скорее всего, носили бы его для своей работы, если бы он был им доступен. 

"Мы здесь отрабатывали огневые задачи, готовились к стрельбе боевыми снарядами, делали несколько установок, поднимали гаубицу, перемещали ее четыре-пять раз в день и просто глубоко зарывались в землю, чтобы занять оборонительную позицию", - сказал сержант Альфредо Вела, 101-я воздушно-десантная дивизия, 3-320-я полевая артиллерия, 13B. "Костюмы действительно помогают, особенно в области поясницы, когда мы поднимаем много тяжестей. Я очень ценю это, зная, что в армии есть внешние силы, которые разрабатывают это оборудование, чтобы помочь нам улучшить себя и лучше выполнять свою работу". 

В настоящее время экзокостюм переходит от исследований и разработок в Вандербильте к производству и коммерциализации компанией HeroWear. В мае 2022 г. комитет DEVCOM SC начал финансирование HeroWear, чтобы продолжить сотрудничество с солдатами для доработки SABER и подготовки его к дополнительным полевым испытаниям и массовому производству. HeroWear, в которой Зелик занимает должность главного научного сотрудника, создаст обновленные прототипы для солдат позднее в этом году. 

"SABER - это прекрасный пример того, как исследователи Вандербильта распространяют нашу культуру сотрудничества за пределы университета, работая с внутренними и внешними партнерами, чтобы стимулировать новые идеи и продвигать революционные открытия", - сказала заместитель проректора по научной работе Падма Рагхаван (Padma Raghavan). 

Прежде чем получить финансирование Pathfinder на разработку SABER, команда Зелика начала работать с солдатами в 2019 году после того, как Вандербильт подписал первое соглашение о партнерстве в области образования с Командованием перспективного развития армии. Затем, в рамках программы Pathfinder, солдаты участвовали в частых собеседованиях, проектных спринтах и полевых испытаниях, выявляя критические проблемы, мешающие их ежедневным обязанностям в полевых условиях.  

Физическое перенапряжение выделялось как проблема, требующая быстрого решения. Солдаты работали вместе с исследователями, инженерами, экспертами по переводу технологий и другими военными партнерами Вандербильта над совместной разработкой и тестированием прототипов SABER. После 12 месяцев итеративной разработки команда Зелика завершила первые испытания SABER в конце года, в которых приняли участие около 25 солдат на трех армейских базах:  

За прошедший год более 100 солдат приняли участие в разработке и тестировании экзокостюма. Отзывы солдат об эффективности SABER в сочетании с предыдущими научное подтверждениеЭто обнадеживает, поскольку у солдат армии диагностируются 460 По данным Центра общественного здравоохранения армии США, каждый день Вы получаете травмы спины от чрезмерной нагрузки. Травмы поясницы приводят к более чем один миллион потерянных или ограниченных рабочих дней для солдат каждый год. 

"Ощущения были просто замечательные. Много поддержки, особенно на спине", - сказал шп. Марреро Ривера, 101-я воздушно-десантная дивизия, специалист по снабжению нефтепродуктами, 92F. "Я чувствовал себя гораздо безопаснее... Это поможет мне предотвратить будущие травмы... Я служу в подразделении по распределению, где мы перевозим боеприпасы и тому подобные вещи. Так что это определенно то, что нам очень пригодится, особенно для подъема коробок, шлангов и всего остального тяжелого оборудования, которое мы постоянно перемещаем".

Травмы спины - лишь одна из проблем, которую армия решает вместе с исследователями из Вандербильта. Другой проблемой является влияние ударной силы самолетов на работоспособность и здоровье солдат, исследуется Тоня Рекспрофессор офтальмологии и зрительных наук, при поддержке начального финансирования Pathfinder. Эти два проекта - вершина айсберга Pathfinder в Вандербильте. Несколько команд междисциплинарных исследователей, солдат и партнеров из промышленности сотрудничают над дополнительными проектами, направленными на разработку технологий, которые могут принести пользу как солдатам, так и гражданским лицам, способствуя выполнению взаимодополняющих задач Командования перспективного развития армии и Вандербильта по дальнейшей модернизации армии США и улучшению условий жизни людей. 

Источник: Вандербильт и 101-я воздушно-десантная армия сотрудничают в разработке экзоскелета для солдат в рамках первого проекта Pathfinder | Университет Вандербильта (18.10.2022)