https://frosthead.com

Η επόμενη γενιά της στρατιωτικής προσθετικής σπάζει νέο έδαφος

Με πρόθεση πρόσωπα, ο 11χρονος Νίκολας Ουίλτ και ο εννιάχρονος αδελφός του Μιχαήλ στρίβουν πάνω από ένα τραπέζι γεμάτο gadgets που προσπαθούν να δημιουργήσουν ένα προσθετικό χέρι. Εργάζονταν για περίπου 20 λεπτά κάτω από τα άγρυπνα βλέμματα του Tim Pula, του ερμηνευτικού συντονιστή εκθέσεων στο Κέντρο Lemelson του Smithsonian για τη μελέτη της εφεύρεσης και της καινοτομίας.

σχετικό περιεχόμενο

  • Βλέποντας στο σκοτάδι: Η ιστορία του νυχτερινού οράματος
  • Δίνοντας στους Ναυτικούς τα εργαλεία για να χτίσουν το Drones στο πεδίο μάχης
  • Πώς το στρατιωτικό κράνος εξελίχθηκε από έναν κίνδυνο για μια ασπίδα σφαίρας

"Είσαι όλο και πιο κοντά; Είχατε να λύσετε τα προβλήματα για να φτάσετε εκεί; "Ο Πούλα ζητάει από τον Νικολά.

"Ναι, " λέει ο Νίκολας, δείχνοντας μια συγκεκριμένη ταχύτητα. "Αυτό δεν θα μείνει, έτσι είχα την ιδέα να χρησιμοποιήσω κάτι άλλο για να το κρατήσω ακόμα!"

Αυτή ήταν η Ημέρα της Στρατιωτικής Εφευρέσεως για το περασμένο Σαββατοκύριακο στο Εθνικό Μουσείο Αμερικανικής Ιστορίας του Smithsonian. Σε όλο το μουσείο, τα ενθουσιασμένα παιδιά και οι ενθουσιώδεις ενήλικες ξεπήδησαν στην τεχνολογία που φαινόταν αδύνατη μόλις πριν από λίγες δεκαετίες. Οι επισκέπτες είχαν την ευκαιρία να δουν περισσότερες από 30 συναρπαστικές νέες εφευρέσεις από τις στρατιωτικές και τεχνολογικές εταιρείες και να ανακαλύψουν τρόπους με τους οποίους οι καινοτομίες θα επηρεάσουν την καθημερινή τους ζωή στο μέλλον. Εκτός από τα εκθέματα για την ιστορία της τεχνολογίας νυχτερινής όρασης και μια ματιά στο τι μπορούν να κάνουν σύντομα οι πεζοναύτες στο πεδίο της μάχης, οι άνθρωποι πήραν μια ματιά σε κάποια άλλη όμορφη τεχνολογία, συμπεριλαμβανομένης της προσθετικής.

"Βγήκαμε για να δούμε τον Λευκό Οίκο", εξηγεί η μητέρα των αγοριών Whitney Michael. "Αλλά μόλις μπήκαμε, ο Νίκολας βρήκε τις στρατιωτικές εφευρέσεις και πάντα ήθελε να ενταχθεί στον στρατό. . . . Έτσι, ήταν πολύ ενδιαφέρον και εργάζομαι ως θεραπευτής με άτομα με προσθετικές συσκευές, ώστε να ενδιαφέρονται για αυτά τα πράγματα και να δουν πώς λειτουργούν. "

Το Pula του Smithsonian λέει ότι μερικά από τα παιδιά που έχουν δοκιμάσει την τύχη τους στην κατασκευή προσθετικών χεριών από τα κομμάτια LEGO, οι τρισδιάστατα τυπωμένα αρθρώσεις, οι ηλεκτρονικοί εγκέφαλοι, ο πίνακας Arduino και το ποτενσιόμετρο έχουν δημιουργήσει ένα συναρπαστικό έργο.

«Είδαμε τα παιδιά να δημιουργούν χέρια που δούλευαν σαν ψευτοκράτες. Είδαμε παιδιά που δημιούργησαν χέρια που είχαν σταθερούς, μη κινούμενους αντίθετους αρμούς. Είδαμε μερικά παιδιά να παίρνουν ένα μόνο δάχτυλο και πραγματικά να βάζουν μια μη-κινούμενη αντίθετη άρθρωση σε αυτό και να το χρησιμοποιήσουν πραγματικά για να πάρουν κάτι τόσο μεγάλο όσο ένα τρυπάνι εξουσίας ", λέει ο Ρούλα με ενθουσιασμό. "Αυτή ήταν μια κοπέλα σήμερα. . . εφευρέθηκε ένας τρόπος για να πάρει αυτό το μικρό κομμάτι ίσως επτά φύλλα χάρτου πάχους. Αυτό ήταν πολύ εντυπωσιακό! "

Ο Fred Downs, πρώην ηγέτης του επιτελείου του αμερικανικού στρατού, φέρει το προσθετικό βραχίονα LUKE. (Allison Keyes) Ο Downs φορούσε μια προσθετική συσκευή που τελείωσε σε ένα άγκιστρο από το 1968, όταν βγήκε σε ένα ορυχείο "Bouncing Betty" στο Βιετνάμ και έχασε το δεξί του χέρι. Αλλά τώρα, φοράει το προσθετικό βραχίονα LUKE. (Allison Keyes)

Αυτού του είδους η καινοτομία ήταν μεγάλη για ανθρώπους όπως ο Fred Downs, ο πρώην ηγέτης του αμερικανικού στρατού. Έχει φορέσει μια προσθετική συσκευή που τελείωσε σε ένα γάντζο από το 1968, όταν βγήκε στο λεωφορείο "Bouncing Betty" στο Βιετνάμ για την καταπολέμηση της περιπολίας και έχασε το δεξί του χέρι. Αλλά τώρα, φοράει το προσθετικό βραχίονα LUKE.

Το LUKE αντιπροσωπεύει το Life Under Kinetic Evolution αλλά αναφέρει και το προσθετικό χέρι που ο φανταστικός Luke Skywalker κατέληξε να φοράει μετά από την αντιμετώπιση του Darth Vader στο Star Wars Episode 5: Η αυτοκρατορία αγωνίζεται. Ο αρθρωτός βραχίονας είναι μαύρος και ασημί, φαίνεται φιλικός και ο Downs μπορεί να το μετακινήσει με τα πόδια του.

"Έτσι, αν ανοίξω τα δάχτυλα των ποδιών μου, ανοίγει η λαβή (στο χέρι). Στη συνέχεια, κινώ τα δάχτυλα μου με τα πόδια μου ψηλά, κλείνει επάνω, κάτω ακριβώς έτσι », λέει ο Downs, επιδεικνύοντας. "Τώρα όταν περιστρέφομαι προς τα δεξιά, το χέρι περιστρέφεται προς τα δεξιά. Όταν περιστρέφεται προς τα αριστερά, το χέρι περιστρέφεται προς τα αριστερά. . . . Χρησιμοποιώ το πόδι μου για να αλλάξω τη λαβή. "

Ο Downs είχε το βραχίονα LUKE για σχεδόν ένα χρόνο και καταγράφει όλα τα δεδομένα από κάθε κίνηση, ώστε οι μηχανικοί να μπορούν να δουν τι συμβαίνει και να το καταστήσουν αποτελεσματικότερο. Το LUKE χρηματοδοτείται από την Υπηρεσία Προηγμένων Έργων Έρευνας για την Άμυνα (DARPA) και χρησιμοποιεί τεχνολογία που δημιουργήθηκε από την DEKA Integrated Solutions Corp. Downs, πρώην Εθνικό Διευθυντή Υπηρεσίας Προσθετικής και Αισθητικής Αγωγής για το Υπουργείο Υποθέσεων Βετεράνων των ΗΠΑ. αυξάνοντας τον αριθμό των ακρωτηριασμένων που επιβιώνουν των τραυματισμών τους.

"Μου αρέσει να έχω την ικανότητα να πιάσω με το αριστερό μου χέρι. Τώρα μπορώ να χρησιμοποιήσω τα δύο χέρια μαζί όταν δουλεύω σε εργαστήριο ή στην κουζίνα. Αυτό ήταν πολύ ωραίο να έχουμε μετά από όλα αυτά τα χρόνια να χάσουμε αυτό ", λέει ο Downs.

Ο Johnny Matheny φορούσε το Modular Protective Limb (MPL) από το εργαστήριο εφαρμοσμένης φυσικής του Johns Hopkins και το DARPA. (Allison Keyes) Ο Matheny λέει ότι το κούμπωμα του ασημιού και του μαύρου άκρου στην αριστερή του πλευρά είναι ένας "μεγάλος" βραχίονας. (Allison Keyes)

Στεκόμενη ακριβώς δίπλα στον Downs, ήταν ένας άνδρας που φορούσε κάτι που θα μπορούσε κανείς να περιγράψει ως ποδηλατική έκδοση ενός προσθετικού βραχίονα. Το Modular Protective Limb (MPL) από το Εργαστήριο Εφαρμοσμένης Φυσικής του Johns Hopkins και το DARPA, μοιάζει με το εικονικό βραχίονα από τις ταινίες Terminator . Ο Johnny Matheny, ένας ψηλός, φαλακρός άνδρας που αγωνίζεται με ένα ασημί μαύρο άκρο και μαύρο άκρο στην αριστερή του πλευρά, λέει ότι είναι ένας "μεγάλος" βραχίονας.

"Αυτός που μπορώ να εκπαιδεύσω για να κάνω τίποτα το κανονικό σας χέρι, το χέρι μπορεί να κάνει. Ο βραχίονας LUKE έχει τέσσερις ή έξι προεπιλογές. . . . Το δουλεύει με τα πόδια του. Δουλεύω με το μυαλό μου ", εξηγεί ο Matheny, ο οποίος έχασε το χέρι του στον καρκίνο το 2008." Φοράει παραδοσιακά με μια πρίζα και ιμάντες. Φοράω δική μου με οστεοενσωμάτωση, το οποίο είναι τιτάνιο εμφυτευμένο απευθείας στο μυελό των οστών μου. . . .Αυτός ο βραχίονας αντιδρά με τους μυς στο υπολειπόμενο κούτσουρο μου. Είχα χειρουργική επέμβαση που ονομάζεται επαναπροσδιορισμός μυών. Παίρνουν τις νευρικές απολήξεις που κανονικά θα είχαν πέσει στο κατώτερο άκρο (του βραχίονα μου) και τις εμφύτευσαν ξανά στο κούτσουρο μου, και τώρα σκέφτομαι τις σκέψεις στα σήματα κάτω από το κούτσουρο ".

Οι ζώνες που περικλείουν το κούτσουρο του Matheny και στη συνέχεια συλλέγουν τις πληροφορίες από τις σκέψεις του και τις στέλνουν στο μπράτσο μέσω Bluetooth. Λέει ότι μέχρι το επόμενο έτος, ελπίζει ότι η αισθητηριακή χειρουργική επέμβαση θα του επιτρέψει να αισθανθεί με το προσθετικό χέρι του σχεδόν όσο καλά κάνει με το φυσικό του χέρι. Όταν κάποιος αγγίζει τα άκρα των MPL, αισθάνεται ομαλή, αλλά με μια φτερωτή δονήσεις όπως κανείς αισθάνεται όταν πιέζει τα ανθρώπινα δάχτυλα μαζί.

"Όταν σκέφτεστε, σκέφτεστε ακριβώς όπως το φυσικό σας χέρι. Νομίζω ότι «το στενό χέρι και το ανοιχτό χέρι, λυγίστε και ισιώστε τον αγκώνα» είναι ακριβώς έξω από το ρόπαλο. Και στη συνέχεια, καθώς ο επαναπροσδιορισμός στοχευμένων μυών αυξανόταν, τότε τα υπόλοιπα πράγματα θα αρχίσουν να αυξάνονται με πράγματα όπως ένα σημείο τσίμπημα και διαφορετικά πιάσματα και όλα αυτά. Το τελευταίο πράγμα που μεγαλώνει είναι η ατομική κίνηση των δακτύλων, η οποία συνήθως διαρκεί περίπου ενάμιση χρόνο. "

NuGlove Το NuGlove, από τον Anthrotronix, μοιάζει με κανονικό γάντι εργασίας, εκτός από τα καλώδια που εκτείνονται από τους καρπούς μέχρι τα δάκτυλα. Μπορεί να ελέγχει ρομπότ. (Allison Keyes)

Στον ίδιο όροφο, ο Brandon Russell επίδειξε το NuGlove, από τον Anthrotronix. Μοιάζει με κανονικό γάντι εργασίας, εκτός από τα καλώδια που εκτείνονται από τους καρπούς μέχρι τα δάκτυλα. Είναι ένα γάντι αναγνώρισης χειρονομίας με αδρανειακούς αισθητήρες σε κάθε δάχτυλο καθώς και στο πίσω μέρος του χεριού και ο Ράσελ στέκεται μπροστά σε μια οθόνη υπολογιστή που κάνει το αλφάβητο της αμερικανικής νοηματικής γλώσσας ενώ τα γράμματα που σχημάτιζαν επισημάνθηκαν στην οθόνη μπροστά από αυτόν. Αλλά μπορεί να κάνει πολύ περισσότερα από ό, τι λειτουργεί ένας υπολογιστής. Μπορεί να ελέγχει ρομπότ.

"Έχουμε ενσωματωθεί με τα ρομπότ διάθεσης IED. Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε μια χειρονομία για να πάμε σε μια λειτουργία οδήγησης, και θα φέρει την κάμερα κάτω μπροστά και στη συνέχεια μπορείτε να οδηγείτε γύρω από αυτό που ονομάζουμε αναλογικό έλεγχο. . . . Έχουμε επίσης ενσωματωθεί με προσομοιώσεις. Μπορείτε να το χρησιμοποιήσετε σε μηχανές παιχνιδιών όπως η εικονική πραγματικότητα », λέει ο Russell.

Το NuGlove χρησιμοποιείται επίσης για να εκπαιδεύσει στρατεύματα για το πώς να γυρίσουν τις βαλβίδες και να βρουν το δρόμο τους γύρω από τα παράκτια πολεμικά πλοία που χρησιμοποιούνται από το Πολεμικό Ναυτικό των ΗΠΑ.

Κάθετη απογείωση Το Vertical TakeOff και το Πειραματικό Αεροσκάφος προσγείωσης (παραπάνω: ένα μοντέλο μεγέθους 20 τοις εκατό του πραγματικού αεροσκάφους) συνδυάζει την καλύτερη τεχνολογία αεροσκαφών σταθερής πτέρυγας με τις αιωρούμενες δυνατότητες ενός ελικοπτέρου. (Allison Keyes)

Άλλες δημοφιλείς οθόνες περιελάμβαναν το Vertical TakeOff και το πτητικό πειραματικό αεροσκάφος της DARPA, σχεδιασμένο από τα συστήματα πτήσης Aurora. Ένα πλήθος ανθρώπων στάθηκε γύρω από το άνοιγμα στην οθόνη εργασίας που ήταν 20 τοις εκατό το μέγεθος της κλίμακας του πραγματικού αεροσκάφους, το οποίο ζυγίζει μέχρι 12.000 κιλά και ταξιδεύει μέχρι 300 κόμβους. Συνδυάζει τις καλύτερες τεχνολογίες αεροσκαφών σταθερής πτέρυγας με τις ικανότητες του ελικοπτέρου που αιωρούνται. Αλλά μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί με παρόμοιο τρόπο με εκείνα που πετούν τα αυτοκίνητα ένα που χρησιμοποιείται για να δείτε στο "The Jetsons."

"Έχετε ακούσει πολλά για το είδος των αεροπορικών ταξί, τα είδη των ιπτάμενων αυτοκινήτων, τα είδη των πράξεων που οι εταιρείες όπως το Uber θέλουν να κάνουν για αυτό που ονομάζουμε ηλεκτρικό VTOL (όχημα κατακόρυφης απογείωσης και προσγείωσης). Το αεροπλάνο που κάθεται εδώ σήμερα είναι το πιο κοντινό σε ένα πρωτότυπο για τα ηλεκτρικά αεροπλάνα VTOL », εξηγεί ο John Langford, CEO της Aurora Flight Sciences. "Αυτή είναι μια τροφοδοσία με μπαταρία, κάθετη απογείωση και προσγείωση, μπορεί να σας μεταφέρει στην πόλη. . . . Αυτό το αεροσκάφος εδώ είναι ακριβώς αυτό που οι άνθρωποι μιλάνε για αυτά τα ηλεκτρικά VTOLs όπου θα μπορούσαν να μεταφέρουν δύο ή τρία άτομα και θα μπορούσατε να φτάσετε από εδώ στο αεροδρόμιο Dulles σε περίπου πέντε λεπτά.

Ο αρχηγός του αμερικανικού στρατού, Mark Milley, μίλησε για τη σημασία της τεχνολογίας, τόσο στην πολιτική όσο και στην στρατιωτική πλευρά του φράχτη. Υπογράμμισε το iPhone, το οποίο περιλαμβάνει τεχνολογία που είχε αρχικά εφευρεθεί από την κυβέρνηση πριν συνθετηθεί στη συσκευή που γνωρίζουμε σήμερα. Ο Milley λέει ότι υπάρχει μια συνέργεια μεταξύ των πολιτικών εφευρέσεων και του στρατού, και αντίστροφα, και ανυπομονούμε να δούμε τι θα ακολουθήσει.

«Προχωρούν πολύ γρήγορα στον εμπορικό κόσμο. Βλέπουμε να χρησιμοποιούνται αυτόνομα οχήματα και ρομποτικά οχήματα. Νομίζω ότι υπάρχουν τεράστιες στρατιωτικές επιπτώσεις σε αυτό ", λέει ο Milley. "Η τεχνητή νοημοσύνη είναι μια πολύ ισχυρή τεχνολογία που προχωρά γρήγορα στον εμπορικό κόσμο. Προφανώς δεν είναι έτοιμη για ευρεία εφαρμογή ακόμα. Αλλά νομίζω ότι σε κάποιο σημείο στο μέλλον θα είναι και θα είναι εξαιρετικά ισχυρό. "

Ωστόσο, η Milley προειδοποιεί ότι, ενώ οι τεχνολογικές εξελίξεις είναι πολύ συναρπαστικές, πιθανότατα θα υπάρξει κάποια ανησυχία και με αυτές. Το κλειδί, λέει, είναι να μάθει πώς να τα διαχειριστεί κατάλληλα και με τρόπους που δεν είναι καταστροφικοί αλλά εποικοδομητικοί.

Η επόμενη γενιά της στρατιωτικής προσθετικής σπάζει νέο έδαφος