Zoals u zich waarschijnlijk herinnert, heeft de hoofdpersoon van de film "Iron Man" een exoskelet in een Afghaanse grot samengesteld uit schrootdelen. Jonathan Tippett is ook geobsedeerd door een soortgelijk idee, maar dan op grotere schaal. Hij bouwt een gigantisch exoskelet met mechanische feedback.
Jonathan Tippett zit aan een kleine rode opklapbare tafel naast het eatART-lab in een industrieel complex vol met zeecontainers en magazijnloodsen. Aan de horizon zijn de bergen van de noordkust, die hun sneeuwkappen nog niet hebben verloren. Ik kwam zo ver om Tippett te zien springen op zijn "gigantische been". Helaas, ik had geen geluk, zijn "been" werkt niet, en dit is een grote mislukking voor mij. Maar aangezien ik een gast ben, staat hij op uit zijn stoel en leidt me naar het laboratorium om in ieder geval te laten zien hoe indrukwekkend zijn creatie eruitziet.
REUZE BEEN
De poot in kwestie is een twee meter hoge multi-joint constructie, gelast uit stalen buizen, met verweven hydraulische aandrijvingen, schokdempers en luchtveren. Het mechanisme is vastgeschroefd aan de dieplader via een 2 meter lange draaitoren, die op zijn beurt aan de trailer is bevestigd met vier stevige nylon banden. Hydraulische leidingen strekken zich uit vanaf de poot en sluiten aan op de pilotenstoel op de grond naast de trailer. Deze stoel, die Tippett het Exo-Frame, "Exorama" noemt, is gebaseerd op een licht aangepast eenwielerzadel. Het is uitgerust met vijfpuntsgordels en een gelede metalen structuur die met een opblaasbare manchet aan de arm is bevestigd.
Prothesemachineproject: een persoon die binnen zit, zet de ledematen van de machine in beweging met hun armen en benen.
Het doel van de uitvinding is om menselijke capaciteiten uit te breiden. Tippett en een groep vrijwilligers trainden hun anderhalve ton zware been om direct op handbewegingen te reageren. Ze kan op en neer bewegen en zelfs stuiteren, waardoor ze de kracht die haar eigenaar uitoefent honderdvoudig vermenigvuldigt. Het mechanische been is ook uitgerust met feedback, dat wil zeggen dat het de geleverde inspanning kan teruggeven aan de eigenaar. Als ze terugkeert van een sprong op de grond met een tilt, wordt een evenredige (zij het verzwakte) klap op deze slag overgedragen op de hand van de controlerende persoon.
Promotie video:
Eigenlijk moet het zadel bovenop deze poot worden gemonteerd, zodat de eigenaar erop kan rijden als een voertuig. Toegegeven, Tippett geeft toe dat dit idee nog niet in reële omstandigheden is getest. Hoe dan ook, de unit heeft tot nu toe niet meer dan tien uur gewerkt, maar dit is nog maar het begin.
Nu proberen Tippett en zijn assistenten batterijen in de aandrijflijn in te bouwen, waardoor het mechanisme betrouwbaar en mobiel wordt. Dit is de laatste fase en het hele werk kostte Tippett en zijn team drie hele jaren. Binnenkort gaat het "been" op tournee langs de festivals The Burning Man - Maker Faire - Ars Electronica, en daar, onder het begripvolle publiek, zou het een echte sensatie moeten veroorzaken.
Zelfs met dergelijke vooruitzichten, het werk dat in dit project is geïnvesteerd, beschouwt Tippett slechts de eerste fase. Hij noemt zijn creatie de Alpha Leg, wat impliceert dat dit slechts een prototype en testplatform is voor een toekomstige machine, die hij beschouwt als zijn levensdoel. Het zal een door mensen bestuurde gigantische vierpotige lopende exoskeletprothese ("prothese") zijn,
GESCHIEDENIS VAN BONT
Het idee van Tippett had veel voorgangers. In de jaren zestig ontwikkelde Ralph Mosher, een ingenieur bij General Electric, een serie apparaten die de menselijke kracht vermenigvuldigen door middel van elektromechanische elementen. Onder deze machines bevond zich een vierpotige loopwagen, evenals een gigantische klauw - op de foto's leken de ingenieurs die met deze klauw poseerden op een soort cyborgmonster. Nu we terugkijken in de tijd, kunnen we niet anders dan verbaasd zijn over zulke grootschalige projecten, maar ze werden uiteindelijk gesloten, omdat de controle over de mechanismen buitengewoon moeilijk bleek te zijn.
AT-AT rollator uit Star Wars
Maar het idee werd dankbaar opgepikt door Hollywood. Vroege voorbeelden zijn de AT-AT- en AT-ST-wandelaars uit Star Wars en de lader die wordt gebruikt om buitenaardse wezens te bestrijden in Aliens. Dan verschijnt het "AMP-power suit" in Avatar, en Jaeger, robots ter grootte van een huis die tegen monsters vechten in de film "Pacific Rim". Deze gigantische, door mensen bestuurde machines brachten een genre van sciencefiction voort, dat nu gewoonlijk "mechs" wordt genoemd.
Er waren ook pogingen om het idee uit te voeren. De Japanse fabrikant van landbouwmachines Sakakibara Kikai heeft vele gigantische machines ontwikkeld. In de jaren negentig ontwikkelde het Finse Plustech Oy (later overgenomen door John Deere) een zespotige skidder voor houtkap. In de video's waarin reclame wordt gemaakt voor deze auto's, zien ze eruit als onhandige monsters. Maar deze langzame uitsteeksels zijn niet voor Tippett. Hij heeft een rennende, springende, behendige auto nodig. "De eerste sportrobot ter wereld" is zijn slogan.
OPENBARE BEGINNEN
En dit is geen frivole arrogantie. Het Tippett-team heeft al een concept ontwikkeld voor de toekomstige auto. Ze moet lid worden van de "toekomstige competitie van robotracen", wat al betekent dat ze de juiste logo's, T-shirts, baseballpetten en (natuurlijk rode overalls - het soort dat Tippett zelf draagt als hij naast zijn mechanische been aan het filmen is) moet voorbereiden. Het team, professionele videogame-ontwikkelaar Gerald Orban, laat me de grafische gebruikersinterface zien die hij voor de prothesemachine ontwerpt.
Het is een animatie met veel kleuren die pulseert met cirkeldiagrammen, net als de Iron Man-film. Slimme marketing is een groot deel van het productieproces. Het team van Tippett wil $ 80.000 ophalen om hun machine via Indiegogo te ontwikkelen.
Zowel het Alfa-been als de prothese zouden in deze atmosfeer moeten worden gemaakt - met de hulp van vrijwilligers, met lukrake financiering, in een wereld waarin ze 's avonds werken. Er is echter voldoende reden om optimistisch te zijn - het bewijs is verspreid over het eat ART-lab. Bij de ingang staat de Mondo Spider, een volledig functionele achtpotige loopwagen die net zo gemakkelijk te besturen is als een tractor op wielen. Tippett bouwde deze eenheid in 2006, en aan de achterkant van het laboratorium staat een Titanoboa, een nachtmerrieachtige elektromechanische slang van 15 meter die vorig jaar is gebouwd door Tippett's medewerker Charlie Brinson.
Technische intuïtie manifesteerde zich voor het eerst in Tippett als kind, toen hij in auto's reed met een afstandsbediening
rijden op de baan rolde achter zijn huis in Oakville, Ontario. "Ik zou uren kunnen sleutelen in de kelder om de vering van mijn quad te regelen", zegt Tippett. Hij studeerde af aan de University of British Columbia met een ingenieursdiploma en heeft professioneel gewerkt in hydraulische aandrijvingen voor schepen, brandstofcellen en medische implantaten. En nu werkt hij parttime in een medisch bedrijf en ontwikkelt hij prothesen.
Nu 39 jaar oud, gelooft hij dat het nog twee jaar zal duren om het prothese-apparaat te maken. Ik vraag hem wat hij gaat doen als de auto klaar is, en het verbaast me te horen dat zijn toekomstplannen puur huiselijk van aard zijn: "Misschien ga ik een gezin stichten", zei hij. - Ik ga trouwen, kinderen krijgen. Maar dan lichten zijn ogen op: "Hoewel, ik heb een project van een andere machine die hier rijpt."
"Popular Mechanics" oktober 2013
