Научная фантастика – сильный жанр, уже больше сотни лет он будоражит умы картинами возможного будущего. Технологии, придуманные писателями, поражают: гибриды человека и робота, шлемы для чтения мыслей, летающие автомобили. Хотя стоп, это уже не фантастика. Такие изобретения постепенно появляются в нашей жизни, а их создатели живут рядом с нами. Посмотришь, вроде обычный человек, но в свободное время увлекается интересным и неординарным делом. Например, наш герой – Леонид Питык – конструирует экзоскелеты.
Стальной ликбез
Для начала немного научпопа. Экзоскелеты – специальные электрифицированные либо механизированные каркасы, ключевое предназначение которых - повышать физические возможности человека. Они создаются из прочных, но легких материалов и крепятся на теле. Экзоскелеты также называют "носимыми роботами". Служат для разгрузки опорно-двигательного аппарата человека, позволяют поднимать невероятные тяжести, прикладывать большое разовое усилие. Особую тягу к разработке экзоскелетов испытывает военно-промышленный комплекс. Только представьте, простой пехотинец может нести на себе тяжелый пулемет, боеприпасы и запас еды на неделю. Но есть и мирное применение для экзоскелетов: их используют в медицине для восстановления утраченной мышечной активности после травм или операций, восстановления подвижности людей с ограниченной мобильностью, предупреждения травм при заболеваниях.
Условно все экзоскелеты можно поделить на четыре вида: военные, медицинские, промышленные и поддерживающие (для пожилых людей, туристов, альпинистов). Механизмы обычно повторяют биомеханику тела для пропорционального увеличения усилий при движениях, а иногда защиты от внешних воздействий. При этом часть функций, например поддержание равновесия, все же остается за человеком.
Кстати, киношники очень любят экзоскелеты за их брутальный вид. В нашумевших в свое время блокбастерах "Грани будущего" и "Элизиум" эти механизмы определяли изрядную долю визуальной составляющей. Уж больно воинственно они смотрятся в кадре.
Наука, ставшая увлечением
Леониду Питыку еще нет 30, а технических знаний он накопил столько, что создает конструкции, которыми гордился бы любой НИИ. Свой скромный частный дом в Торжокском районе Леонид превратил в мастерскую, где все завалено инструментами, оборудованием и запчастями к экзоскелетам. Свободное время наш герой проводит, повторяя экспериментальные исследования советских ученых и разрабатывая на их основе собственные проекты. На свое необычное увлечение Леонид не жалеет ни сил, ни времени, ни денег. По его собственным словам, создание одного экзоскелета обходится примерно в 100-150 тысяч рублей. Средства изобретатель достает из собственного кармана. Для этого он работает в трех местах одновременно, в сфере образования и разработки электроники.
Несколько изделий он сумел продать, а вырученные средства вновь пустил в дело. Впрочем, материальная составляющая не главный мотиватор. Леонид уверен, что за всеми этими разработками будущее человечества.
- Я увлекся наукой примерно с шести лет, когда отец научил меня паять. А исследованиями как таковыми никогда не занимался, – поделился изобретатель с «МК в Твери». – Учился в ИАТЭ НИЯУ МИФИ. Это Обнинский филиал МИФИ, хороший вуз. Выбрал для себя специальность «Перспективные методы получения и преобразования энергии», было очень интересно. Нас учили тому, что будет нужно в будущем. Я вот, например, писал диплом про лазер с ядерным оборудованием. Он был огромный и мог сбивать спутники.
Не считаю, что то, чем я сейчас увлечен, сколько-нибудь ново. Все исследования доступны и известны с 70-х годов. Скелетами и нейроустройствами может заниматься каждый, если проявит чуть-чуть воли и будет готов потратиться на опыты. Я занимаюсь ими с 2013 года, но по сути этап успешной сборки механизмов начался в 2016-2017 годах. Моей мотивацией для этого увлечения стало желание побороть слабость тела, найти метод стать лучше. Однако сейчас я этим занимаюсь, потому что просто нравится. В этой сфере есть много чисто коммерческих и маркетинговых нюансов.
– В чем ваши слабые места?
– Считаю, что моим экзоскелетам не хватает дизайна и оформления. Это оказалось важнее функционала. Но сейчас я доделываю новую модель, на которую возлагаю большие надежды. Она имеет потенциал и может быть запущена в серийное производство, если найдется инвестор. Большинству людей нужно шоу, а не технологии. Именно поэтому чертежи забываются и теряются. Любой косплей железного человека или другого известного персонажа произведет больше впечатления, чем просто функциональный образец. По технической части никаких секретов нет. Я беру за основу разработки, созданные советскими учеными еще 50 лет назад, и дополняю их современными технологичными решениями. При этом экзоскелеты до сих пор считаются чем-то из области фантастики. К сожалению, сейчас мы даже не можем повторить скелеты, похожие на образцы советского периода. А они были. Тут все как с электромобилями: они уже 120 лет инновация и новинка. И так будет вечно, пока люди не осознают, что это уже часть их жизни.
Кибермедицина
- Получается, вы хотите двигать прогресс и помогать людям?
– Экзоскелеты и иные смежные проекты могли бы очень помочь, например в реабилитации после травм опорно-двигательного аппарата. Кроме того, многие бионические проекты и разработки реально задействовать для облегчения каких-то тяжелых работ. Те же погрузки тяжелых предметов – это идеальная задача для скелетов.
Несколько раз я делал проекты на заказ для частных лиц и одного юридического лица из Франции. За ними приезжали, пробовали, оплачивали и забирали с собой. Потом обратную связь заказчики, к сожалению, не давали. Негативных отзывов не было, все понимали, что это еще не полностью готовые продукты, поэтому после я продолжал совершенствовать модели. Абсолютно все устройства приобретались для того, чтобы перемещать и грузить тяжести. Знаю точно, что один экзоскелет купили для погрузки стоматологических автоклавов. Это специальные приборы, в которых дезинфицируют медицинские инструменты, они очень тяжелые. Медицинские экзоскелеты не произвожу, так как без специального сертификата это незаконно.
У моих разработок есть аналоги из США, Израиля, Новой Зеландии, Японии, России. Но все они довольно дорогие. Самый дешевый экзоскелет можно арендовать в Японии, модель обойдется в 24 000 долларов в год.
– А сколько времени уходит на создание одного проекта?
– Новую модель я разрабатываю «с нуля» три-четыре месяца. На само производство уходит неделя. Разработка – это самое дорогое и мучительное. Создание чего-то нового у меня всегда начинается с поиска решения проблемы. Чаще всего экспериментальными методами. Далее я создаю пробный макет. Он обычно делается из того, что есть под рукой в мастерской. После делаю черновой прототип. Это почти готовый образец, но без красивого внешнего вида, главное – функционал. Ну а после уже приступаю к созданию законченного чистового варианта. Для питания системы использую литиевые аккумуляторы.
Сам свои изобретения не использую, так как я физически здоровый человек. Мне помощь машин не нужна. Правда, в прошлом году пробовал работать с погрузочным экзоскелетом, но решил, что лучше дам больше нагрузки самому себе.
– Насколько это увлечение затратное? У вас, наверное, оборудована лаборатория для создания разработок?
– Все собирается за свой счет, на личном оборудовании. Мой дом уже почти переделан в экспериментальный цех. Есть и станки, и запасы материалов на годы. К сожалению, иных вариантов нет, занятие это очень затратное. Кроме того, повторюсь, что оно не окупается. Если посчитать примерные затраты, то на один скелет уходит 100-150 тысяч рублей. Только на саму разработку. За год мне удается сделать несколько образцов. И материалы со временем становятся дороже. Но, к счастью, все, что нужно для создания экзоскелетов, продается в строительных и автомагазинах. Электронику и пневматику заказываю на китайских онлайн-площадках. Все компоненты доступны, и каждый может собрать подобные устройства. Сложно достать только опыт, на него уходят годы.
– Как ваши близкие относятся к такому увлечению?
– Скорее, положительно. У меня их не так много. Отец и сестра.
Будущее рядом
Стремительное развитие технологий изготовления роботов расширило границы как теоретической базы знаний, так и технологической. Новые разработки комплектующих, датчиков, микрокомпьютеров, а также появление новых материалов разрушили препятствия на пути контроля даже самых сложных динамических систем человекоподобных роботов. Некоторые уже сегодня обладают примерно 600 вариантами движения и обновляют свое состояние за микросекунды.
Мы не осознаем, что становимся свидетелями стремительного развития науки в области человекоподобных роботов и экзоскелетных систем. Возможно, человек пренебрегает многими достижениями, но рано или поздно они станут привычной частью нашей жизни. И пока в мире есть люди, которые занимаются подобными разработками, прогресс не будет стоять на месте.
