Jak zapewne pamiętacie, główny bohater filmu „Iron Man” zmontował egzoszkielet w afgańskiej jaskini ze złomu. Jonathan Tippett również ma obsesję na punkcie podobnego pomysłu - ale na większą skalę. Buduje gigantyczny egzoszkielet z mechanicznym sprzężeniem zwrotnym.
Jonathan Tippett siedzi przy małym czerwonym składanym stole obok laboratorium eatART w kompleksie przemysłowym wyłożonym kontenerami transportowymi i hangarami magazynowymi. Na horyzoncie są góry Północnego Wybrzeża, które jeszcze nie utraciły czap śnieżnych. Zaszedłem tak daleko, by zobaczyć Tippetta skaczącego na swojej „gigantycznej nodze”. Niestety nie miałem szczęścia, jego „noga” nie działa, a to dla mnie wielka porażka. Ale ponieważ jestem gościem, wstaje z krzesła i prowadzi mnie do laboratorium, żeby przynajmniej pokazać, jak imponująco wygląda jego dzieło.
GIANT LEG
Omawiana noga to dwumetrowa konstrukcja wieloprzegubowa, spawana z rur stalowych, z przeplatanymi napędami hydraulicznymi, amortyzatorami i sprężynami pneumatycznymi. Mechanizm jest przykręcony do naczepy płaskiej za pomocą 2-metrowej wieży obrotowej, która z kolei jest przymocowana do przyczepy czterema wytrzymałymi nylonowymi pasami. Przewody hydrauliczne wychodzą z nogi i łączą się z siedzeniem pilota na ziemi obok przyczepy. To krzesło, które Tippett nazywa Exo-Frame, „Exorama”, oparte jest na nieco zmodyfikowanym siodle monocyklu. Jest wyposażony w pięciopunktowe szelki i przegubową metalową konstrukcję, która jest przymocowana do ramienia za pomocą nadmuchiwanego mankietu.
Projekt protezy: Osoba siedząca wewnątrz wprawia w ruch kończyny maszyny rękami i nogami.
Celem wynalazku jest rozszerzenie ludzkich możliwości. Tippett i grupa wolontariuszy wytrenowali swoją półtorotonową nogę, aby reagowała bezpośrednio na ruchy rąk. Potrafi poruszać się w górę iw dół, a nawet podskakiwać, zwielokrotniając siłę, jaką jej właściciel wywiera stokrotnie. Mechaniczna noga jest również wyposażona w sprzężenie zwrotne, czyli jest w stanie zwrócić włożony wysiłek właścicielowi. Jeśli wraca ze skoku na ziemię z przechyleniem, to na rękę osoby kontrolującej przenosi się proporcjonalny (aczkolwiek osłabiony) do tego uderzenia policzek.
Film promocyjny:
Właściwie siodło musi być zamontowane na górze tej nogi, aby właściciel mógł na nim jeździć, prowadząc go jak pojazd. To prawda, Tippett przyznaje, że ten pomysł nie został jeszcze przetestowany w rzeczywistych warunkach. W każdym razie jednostka pracowała do tej pory nie dłużej niż dziesięć godzin, ale to dopiero początek.
Teraz Tippett i jego asystenci próbują wbudować baterie w układ napędowy, dzięki czemu mechanizm będzie niezawodny i mobilny. To ostatni etap, a cała praca zajęła Tippettowi i jego zespołowi całe trzy lata. Już niedługo „noga” wyruszy w trasę koncertową The Burning Man - Maker Faire - Ars Electronica i tam, wśród wyrozumiałej publiczności, powinna wywołać prawdziwą sensację.
Nawet mając takie perspektywy, praca zainwestowana w ten projekt, Tippett rozważa tylko pierwszy etap. Nazywa swoje dzieło Alpha Leg, sugerując, że jest to tylko prototyp i platforma testowa dla przyszłej maszyny, którą uważa za cel swojego życia. Będzie to sterowana przez człowieka gigantyczna, czteronożna, chodząca proteza egzoszkieletu („Proteza”),
HISTORIA FUTR
Pomysł Tippetta miał wielu poprzedników. W latach sześćdziesiątych Ralph Mosher, inżynier w General Electric, opracował serię urządzeń, które zwielokrotniają siłę człowieka poprzez elementy elektromechaniczne. Wśród tych maszyn był czworonożny wózek spacerowy, a także gigantyczny pazur - na zdjęciach inżynierowie pozujący tym pazurem wyglądali jak jakiś cyborg. Teraz, spoglądając w przeszłość, nie sposób nie być zaskoczonym tak dużymi projektami, ale ostatecznie zostały one zamknięte, ponieważ kontrola mechanizmów okazała się niezwykle trudna.
AT-AT Walker z Gwiezdnych Wojen
Ale pomysł został z wdzięcznością przyjęty przez Hollywood. Wczesne przykłady to chodziki AT-AT i AT-ST z Gwiezdnych Wojen oraz ładowarka używana do walki z kosmitami w Obcych. Następnie w Avatar pojawia się „pancerz AMP”, a Jaeger, roboty wielkości domu walczące z potworami w filmie „Pacific Rim” Te gigantyczne, sterowane przez człowieka maszyny dały początek gatunkowi science fiction, który obecnie jest powszechnie nazywany „mechami”.
Były też próby realizacji pomysłu. Japoński producent maszyn rolniczych Sakakibara Kikai opracował wiele gigantycznych maszyn. W latach 90. fińska firma Plustech Oy (później przejęta przez John Deere) opracowała sześcionożny zrywak do wyrębu. W filmach reklamujących te samochody wyglądają jak niezdarne potwory. Ale te powolne uchwyty nie są dla Tippetta. Potrzebuje biegającego, skaczącego, zwinnego samochodu. „Pierwszy na świecie robot sportowy” to jego hasło.
PUBLICZNE POCZĄTKI
I to nie jest frywolna arogancja. Zespół Tippett opracował już koncepcję przyszłego samochodu. Musi zostać członkiem „przyszłej ligi wyścigów robotów”, co oznacza już przygotowanie odpowiednich logotypów, koszulek, czapek z daszkiem i (oczywiście, czerwonych kombinezonów - takich, jakie nosi sam Tippett, kręcąc obok mechanicznej nogi). Zespół, profesjonalny twórca gier wideo Gerald Orban, pokazuje mi graficzny interfejs użytkownika, który projektuje dla maszyny Prothesis.
To bogata w kolory animacja pulsująca wykresami kołowymi, tak jak w filmie Iron Man. Inteligentny marketing to duża część procesu produkcyjnego. Zespół Tippetta chce zebrać 80 000 dolarów na rozwój swojej maszyny za pośrednictwem Indiegogo.
Zarówno Alfa Noga, jak i Proteza mają powstać w tej atmosferze - z pomocą wolontariuszy, z przypadkowym funduszem, w świecie, w którym pracują wieczorami. Jest jednak wiele powodów do optymizmu - dowody są rozproszone po całym laboratorium eat ART. Przy wejściu stoi Mondo Spider, w pełni funkcjonalny ośmionożny wózek spacerowy, który jest tak łatwy w obsłudze jak traktor kołowy. Tippett zbudował tę jednostkę w 2006 roku, a na tyłach laboratorium siedzi Titanoboa, koszmarny 15-metrowy elektromechaniczny wąż zbudowany w zeszłym roku przez współpracownika Tippetta, Charliego Brinsona.
Intuicja inżynierska po raz pierwszy przejawiła się w Tippett jako dziecko, kiedy prowadził samochody z pilotem
jazda na torze toczyła się za jego domem w Oakville w Ontario. „Mógłbym godzinami majstrować w piwnicy i regulować zawieszenie mojego quada” - mówi Tippett. Ukończył University of British Columbia ze stopniem inżyniera i pracował zawodowo w napędach hydraulicznych w inżynierii morskiej, ogniwach paliwowych i implantach medycznych. A teraz pracuje na pół etatu w firmie medycznej, opracowując protezy.
Obecnie ma 39 lat i wierzy, że stworzenie aparatu Proteza zajmie kolejne dwa lata. Pytam go, co zrobi, gdy samochód będzie gotowy i ze zdziwieniem słyszę, że jego przyszłe plany mają charakter wyłącznie domowy. „Może założę rodzinę” - powiedział. - Ożenię się, będę mieć dzieci. Ale wtedy jego oczy się rozjaśniają: „Chociaż mam tutaj projekt innej maszyny, która dojrzewa”.
„Popular Mechanics” październik 2013