Exoskeleton

Tukiranka tai ulkoinen luuranko , toisin kuin endoskeleton , on ulkoinen anatominen ominaisuus, joka tukee ja suojelee eläin. Monilla niveljalkaisilla ( hyönteiset , äyriäiset jne.) Ja nilviäisillä on eksoskeleton. Selän osa tukiranka on yleisesti kutsutaan selkäkilven .

Teknillis-tieteellisessä tutkimuksessa kehitetään parhaillaan biomekaanisia tai moottoroituja eksoskeletoneja sotilaallisiin, mutta myös lääketieteellisiin tai teollisiin tarpeisiin. He pyrkivät tarjoamaan fyysistä apua heille, jotka työllistävät heitä, jotka voivat olla fyysisestä vammaisuudesta kärsiviä henkilöitä, työntekijöitä, joille on annettu paljon liikkeellepanevia tehtäviä, toiminnassa olevia sotilaita.

Robert A.Heinlein on keksijä käsitteestä eksoskeletonista tieteiskirjallisuudessa .

Luonnolliset eksoskeletit

Tutkimukset ovat osoittaneet, että dopamiinilla , joka usein liittyy adrenaliiniin , on rooli hyönteisten eksoskelettien tuotannossa , erityisesti hedelmäkärpäsessä .

Eksoskelettien tyypit

Toiminnot

Eksoskeletonilla on fyysinen tuki (etenkin kävelyllä kuivalla maalla), mekaaninen suoja saalistajia vastaan, apodemoihin asetettujen juovisten lihasten nippujen kiinnityskohta ( ulkonaisen luuston leviämisen tai paksunemisen muodostamat ulkonemat, analoginen selkärankaisten luurankojen prosessit ja jotka aktivoivat lisäosat) esteenä kuivumiselle, sopeutumiselle maan elämään.

Toisaalta, kun läsnä on tukiranka merkitsee epäjatkuvan kasvun aikana syntyneen sulkasatoalueena , altistamalla eläin saalistajat aikana exuviation, ja vaatii suuremman energiankulutuksella syntetisoimiseksi orvaskeden tai kilven.

Exoskeletons arkkitehtuurissa

Rakennuksen eksoskeletoni on möykkyarkkitehtuuri, jossa rakennuksen pinta muuttuu kantavaksi toisin kuin kantavien pylväiden ja verhoseinien järjestelmä, jossa on kyse endoskeletonista . Esimerkki arkkitehtonisesta eksoskeletosta on "linnunpesän" ja "kuution" yhdistys Pekingin kansallisstadionilla vuoden 2008 Pekingin olympialaisille .

Fyysisen avun eksoskeletit

Fyysisen avun eksoskeletit ovat mekaanisia rakenteita, jotka kaksinkertaistavat ihmisen luurangon auttaakseen sitä tehtävän tai toiminnan suorittamisessa. Sovellukset ovat mahdollisia, ja niitä on testattu armeijassa, lääketieteellisissä sovelluksissa ja työelämässä. He voivat olla ylivarustettuja sotilaita, vammaisia ​​ihmisiä, joille kävely olisi jälleen mahdollista, tai työntekijöitä, jotka vetävät bitumia rakennustyömaalla vähemmän vaivalla kuin heidän työttömät kollegansa. Espanjalainen tietojenkäsittelijä Elena García Armada kehitti vuonna 2015 maailman ensimmäisen bionisen eksoskeletonin selkärangan atrofiaa sairastaville lapsille .

Voidaan myös pitää nivellettyjä polvisuojia osittaisina eksoskeletoneina. Nämä ortoosit korvaavat luurangon heikkoudet nivelletyillä metallitangoilla.

Sovellukset teollisuudessa

Kiinnostus eksoskeletoneiden käyttöön teollisuudessa on kovaa, erityisesti Ranskassa; National Institute for Research and Safety (INRS ) ja Afnor exosquelettes ryhmän työskentelevät asiasta yhteistyössä yritysten ja auto-, ilmailu- ja julkisiin töihin / vesirakentaminen alat ovat erityisen kiinnostuneita.

Kun on kyse teollisuuden sovelluksista, monet yritykset tekevät testejä tai tutkimuksia, jotka keskittyvät eri tehtäviin. Mitä tulee fyysiseen tukea työssä olevien työntekijöiden kuormia, tällä hetkellä useita ranskalaisia yhtiöitä: Exhauss joka on vuodesta 2013 lähtien tuottanut erilaisia ​​käsittelemään tarkoitettuja exoskeletoneja; HMT (Human Mechanical Technologies), joka on luotu vuonna 2017 ja joka on erikoistunut exoskeleton-ratkaisujen suunnitteluun, valmistukseen ja integrointiin, ja Japet Medical, joka kehittää ja tukee yrityksiä integroimalla sen selkärangan.

Vuonna 2018 kansallinen tutkimus- ja turvallisuuslaitos julkaisi kaksi asiaa koskevaa opasta, jotta yritykset olisivat tietoisia varotoimenpiteistä ennen tämän tyyppisen sovelluksen käyttöönottoa. Ensimmäinen kartoitetaan tiedon jotta voidaan tuoda esiin edut ja rajoitukset niiden käytön ehkäisyssä liikuntaelinten sairaudet ( TULE-sairaudet ). Toisessa yksityiskohdassa käsitellään yrityksiä, jotka haluavat hankkia ja ottaa käyttöön tämäntyyppisen työkalun. INRS-tutkijat päättelevät julkaistun työn tutkimuksen perusteella, että laitteet ovat suhteellisen tehokkaita rajoittamaan paikallisia lihasrajoituksia vähentämällä fyysistä aktiivisuutta niiden kiinnostuksen kohteena olevissa toiminnoissa, joista he ovat kiinnostuneita. Vertailun vuoksi sama tehtävä suoritettiin ilman laitteita. Toisaalta tämä voidaan toisinaan tehdä kuormituksen siirtämisen kehon muihin osiin kustannuksella, ja julkaisun kaksi kirjoittajaa Theurel ja Claudon huomauttavat, että vaikka tekniikka näyttää lupaavalta, "nykyinen tietämys ei ei sallita muodollisen johtopäätöksen tekemistä tämäntyyppisen tekniikan tehokkuudesta MSD: n esiintymisen estämisessä ". Teollisuuden tavoitteena ei kuitenkaan voi olla työntekijöiden muuttaminen lisääntyneiksi miehiksi, vaan " tehdä sama asia kuin aikaisemmin terveyttä säilyttäen ", täsmentää MSD: n ennaltaehkäisyn asiantuntija Laurent Kerangueven, jota ei siis voida rinnastaa tavoiteltuihin tavoitteisiin. sotilasalalla.

Huhtikuussa 2020 INRS julkaisee verkkoseminaarin, joka sisältää yhteenvedon aiheesta tehdystä viimeaikaisesta työstä, ja joka on saatavilla instituutin YouTube-kanavalla .

Käyttö lääketieteellisessä yhteydessä

Ranskassa Clinatec keskus sijaitsee tieteelliseen monikulmio on Grenoble on testaus exoskeletons liikkumasta pelkkä ajatus quadriplegic potilaan vuodesta 2017. Jälkimmäisissä on ensin istutettava kaksi aivoimplanttia, joista jokaisessa on 64 elektrodia. Toisella implantoidulla potilaalla havaittiin täydellinen menestys. Seuraava iso askel projektissa on kuitenkin luuston välisen tasapainon etsiminen.

Exoskeletons armeijassa

Yhdysvaltain armeija on julkistanut projektin TALOS Armor , state-of-the-art taistelu tukiranka.

Vuonna 2016 Yhdysvaltain armeija ja merijalkaväki kehittivät Bionic Power -yhtiön kanssa ensimmäisen eksoskeletonin, joka palauttaa energiaa jalkaliikkeillä. Joten PowerWalk on itse virtalähde ja sotilasta tulee oma paristo. Tavoitteena on vähentää sotilaan kantopainoa ja lisätä vastustuskykyä elementteihin. Armeijan mukaan projekti olisi testivaiheessa vuoden 2017 alusta.

Viitteet

  1. Riemensperger et ai. (2011), "Drosamiinin puutteen käyttäytymisvaikutukset Drosophilan keskushermostossa". Proc Natl Acad Sci USA 108 (2): 834-839, mainittu julkaisussa Tutkijat kirjoittavat artikkelin: elämä ilman dopamiinia , ESPI Paris Tech , 16. helmikuuta 2011
  2. Jean Bailenger, eläinorganisaation kehitys , Elsevier Masson,2001, s.  78
  3. Oceanis: okeanografisten asiakirjojen sarja, Oceanographic Institute,1987, s.  205
  4. (Es) Eduardo Castelló Ferrer , "  Un exoesqueleto español para Daniela  " , El País ,12. helmikuuta 2015( ISSN  1134-6582 , luettu verkossa , käytetty 19. huhtikuuta 2020 )
  5. Batirama, "  Ironhand, Bioservon bioninen käsine kuljettajien avuksi  " , osoitteessa batirama.com ,24. huhtikuuta 2020
  6. Exhauss-yrityksen esittely .
  7. [1]
  8. "  Home - Japet Medical devices%  " , Japet Medical devices (käytetty 15. toukokuuta 2020 )
  9. INRS, Jean Theurel Laurent Claudon , Exosquelettes au travail: vaikutus terveyteen ja turvallisuuden kannalta koskevaa tietämystä , Pariisi, INRS ED 6311,lokakuu 2018, 32  Sivumäärä ( lue verkossa )
  10. INRS: Jean-Jacques Atain Kouadio, Laurent Kerangueven, Emmanuelle Turpin-Legendre, Exoskeleton hankinta ja integrointi liiketoiminnassa , Pariisi, INRS, ED6315,marraskuu 2018, 32  Sivumäärä ( lue verkossa )
  11. "  Exoskeletons työntekijöiden pelastamiseksi  ", La Croix ,2. helmikuuta 2020( ISSN  0242-6056 , luettu verkossa , käytetty 14. toukokuuta 2020 )
  12. "  Quadriplegicin aivoja on leikattu, jotta ne voivat aktivoida eksoskeletonin  " , osoitteessa sciencesetavenir.fr ,29. kesäkuuta 2017(käytetty 15. kesäkuuta 2018 )
  13. "  Exoskeleton liikkuvuuden palauttamiseksi neliparkaisille potilaille  " , osoitteessa sciencesetavenir.fr ,22. toukokuuta 2018(käytetty 15. kesäkuuta 2018 )
  14. "  Grenoblessa quadriplegic ottaa askeleen kohti autonomiaa exoskeletonin ansiosta  " , la-croix.com ,17. toukokuuta 2018(käytetty 15. kesäkuuta 2018 )
  15. Clement Fages, "Yhdysvaltain armeija maksaa Tony Starkille" , The International Journal , 17. lokakuuta 2013.
  16. "  Yhdysvaltain armeijan ensimmäinen eksoskeleton: PowerWalk!"  » , Sivustolla mywelkit.com ,7. joulukuuta 2016(käytetty 5. tammikuuta 2017 ) .

Katso myös

Aiheeseen liittyvät artikkelit

Ulkoiset linkit