Som ni säkert kommer ihåg samlade huvudpersonen i filmen "Iron Man" ett exoskelett i en afghansk grotta från skrotdelar. Jonathan Tippett är också besatt av en liknande idé - men i större skala. Han bygger en gigantisk mekanisk feedback exoskelett.
Jonathan Tippett sitter vid ett litet rött hopfällbart bord bredvid eatART-labbet i ett industrikomplex kantat med fraktbehållare och lagerhangarer. I horisonten ligger bergen på nordkusten, som ännu inte har tappat snökåpan. Jag kom så långt för att se Tippett hoppa på sitt "jätteben". Ack, jag hade inte tur, hans "ben" fungerar inte, och det här är ett stort misslyckande för mig. Men eftersom jag är gäst står han upp från stolen och leder mig till laboratoriet för att åtminstone visa hur imponerande hans skapelse ser ut.
Jätteben
Benet i fråga är en två meter hög multifogkonstruktion, svetsad av stålrör, med sammanvävda hydrauliska drivenheter, stötdämpare och pneumatiska fjädrar. Mekanismen bultas fast på släpvagnen via ett 2 m svängtorn, som i sin tur är fäst vid släpet med fyra robusta nylonremmar. Hydraulledningar sträcker sig från benet och ansluts till pilotsätet på marken bredvid släpet. Denna stol, som Tippett kallar Exo-Frame, "Exorama", är baserad på en något modifierad enhjulssadel. Den är utrustad med fempunktsbälten och en ledad metallkonstruktion som är fäst vid armen med en uppblåsbar manschett.
Protesmaskinprojekt: En person som sitter inuti sätter maskinen i rörelse med armar och ben.
Syftet med uppfinningen är att utöka mänskliga möjligheter. Tippett och en grupp volontärer tränade sitt ett och ett halvt ton ben för att svara direkt på handrörelser. Hon kan röra sig upp och ner och till och med studsa, multiplicera den kraft som hennes ägare utövar hundratals gånger. Det mekaniska benet är också utrustat med återkoppling, det vill säga det kan returnera den ansträngda ansträngningen till ägaren. Om hon återvänder från ett hopp till marken med en lutning överförs ett slag proportionellt (om än försvagat) till detta slag till den kontrollerande personens hand.
Kampanjvideo:
I själva verket måste sadeln monteras ovanpå benet så att ägaren kan åka på den och köra den som ett fordon. Det är sant att Tippett medger att denna idé ännu inte har testats under verkliga förhållanden. Hur som helst, enheten har hittills inte arbetat mer än tio timmar, men det här är bara början.
Nu försöker Tippett och hans assistenter bygga batterier i drivlinan, vilket gör mekanismen pålitlig och mobil. Detta är den sista etappen, och hela arbetet tog Tippett och hans team tre hela år. Snart kommer "benet" att gå på en rundtur i The Burning Man - Maker Faire - Ars Electronica, och där, bland en förståelig publik, bör det orsaka en verklig känsla.
Även med sådana utsikter, det arbete som investerats i detta projekt, anser Tippett endast den första etappen. Han kallar sin skapelse Alpha Leg och antyder att detta bara är en prototyp och testplattform för en framtida maskin, som han anser vara sitt livs mål. Det kommer att bli en människokontrollerad gigantisk fyrbent gångande exo-skelettprotes ("Protes"),
PELSHISTORIA
Tippetts idé hade många föregångare. På 1960-talet utvecklade Ralph Mosher, ingenjör på General Electric, en serie enheter som multiplicerar mänsklig styrka genom elektromekaniska element. Bland dessa maskiner fanns en fyrbent gångvagn och en gigantisk klo - på fotografierna såg ingenjörerna som poserade med denna klo ut som någon form av cyborgsmonster. Nu när vi ser tillbaka i tiden kan vi inte låta bli att bli förvånade över sådana storskaliga projekt, men de stängdes så småningom, eftersom kontrollen av mekanismerna visade sig vara extremt svår.
AT-AT rullator från Star Wars
Men tanken plockades tacksamt upp av Hollywood. Tidiga exempel är AT-AT- och AT-ST-vandrare från Star Wars och lastaren som används för att bekämpa utomjordingar i Alien-filmen. Då visas "AMP power suit" i Avatar, och Jaeger, robotar som är lika stora som ett hus, som kämpar mot monster i filmen "Pacific Rim". Dessa gigantiska, mänskligt styrda maskiner skapade en genre av science fiction, som nu ofta kallas "mechs".
Det fanns också försök att genomföra idén. Den japanska tillverkaren av jordbruksmaskiner Sakakibara Kikai har utvecklat många jätte maskiner. På 1990-talet utvecklade det finska företaget Plustech Oy (senare övertagit av John Deere) en sexbent löpare för avverkning. I videorna som annonserar för dessa bilar ser de ut som klumpiga monster. Men dessa långsamma klackar är inte för Tippett. Han behöver en springande, hoppande, smidig bil.”Världens första sportrobot” är hans slogan.
OFFENTLIGA BÖRJOR
Och detta är inte oseriös arrogans. Tippett-teamet har redan utvecklat ett koncept för den framtida bilen. Hon måste bli medlem i den "framtida ligan för robotracing", vilket redan innebär att man förbereder lämpliga logotyper, T-shirts, basebollkepsar och (naturligtvis röda overall - den typ som Tippett själv bär när han filmar bredvid sitt mekaniska ben. Teamet, pro videospelutvecklare Gerald Orban, visar mig det grafiska användargränssnittet han designar för protesmaskinen.
Det är en färgrik animation som pulserar med cirkeldiagram, precis som Iron Man-filmen. Smart marknadsföring är en stor del av tillverkningsprocessen. Tippett-teamet vill höja 80 000 dollar för att utveckla sin maskin genom Indiegogo.
Både Alpha-benet och protesen ska skapas i denna atmosfär - med hjälp av volontärer, med slumpmässig finansiering, i en värld där de arbetar på kvällarna. Det finns dock gott om anledning att vara optimistisk - bevisen är spridda över äta ART-labbet. Vid ingången står Mondo Spider, en fullt fungerande åttbent gångvagn som är lika lätt att styra som en traktor på hjul. Tippett byggde denna enhet 2006, och på baksidan av labbet sitter Titanoboa, en mardrömsam 15-meters elektromekanisk orm som byggdes förra året av Tippetts medarbetare Charlie Brinson.
Ingenjörsintuition manifesterade sig först i Tippett som barn när han körde bilar med en fjärrkontroll
körning på banan rullade bakom sitt hem i Oakville, Ontario. "Jag kunde tillbringa timmar med att fisa i källaren och justera upphängningen på min ATV", säger Tippett. Han tog examen från University of British Columbia och har arbetat professionellt inom marina hydrauliska drivenheter, bränsleceller och medicinska implantat. Och nu arbetar han deltid i ett medicinskt företag och utvecklar proteser.
Nu 39 år gammal tror han att det tar ytterligare två år att skapa protesapparaten. Jag frågar honom vad han kommer att göra när bilen är klar, och jag är förvånad över att höra att hans framtida planer är av rent inhemsk karaktär, "Jag kanske startar en familj," sa han. - Jag ska gifta mig och få barn. Men då tänds hans ögon: "Även om jag har ett projekt där en annan maskin mognar här."
"Populär mekanik" oktober 2013