Il termine deriva dal greco, significa infatti "scheletro esterno".
Si sa che l'uomo ha sempre cercato di imitare la natura in alcune sue funzioni, spesso per migliorarle e sfruttarle a suo vantaggio.
Si sa che l'uomo ha sempre cercato di imitare la natura in alcune sue funzioni, spesso per migliorarle e sfruttarle a suo vantaggio.
Quali vantaggi potrebbe dare, alla razza umana, un esoscheletro aggiuntivo?
Tanti.
In primo luogo se pensiamo alla conchiglia di prima, pensiamo immediatamente alla funzione di protezione.
Possiamo poi immaginare che essere dotati di un esoscheletro ci aiuti ad esempio a sollevare dei pesi e a trasportarli, in questo caso svolge una funzione di potenziamento.
In entrambi i casi si tratta di funzioni utili sia nel mondo militare che civile.
Vediamo dunque di capire cosa sta succedendo nel mondo, ricordando che nel 2017 il Generale Mark A. Milley, Capo di Stato Maggiore dell'Esercito US, ha annunciato di voler introdurre in servizio gli esoscheletri e che molte delle innovazioni in questo campo vengono dal mondo militare.
Vediamo dunque di capire cosa sta succedendo nel mondo, ricordando che nel 2017 il Generale Mark A. Milley, Capo di Stato Maggiore dell'Esercito US, ha annunciato di voler introdurre in servizio gli esoscheletri e che molte delle innovazioni in questo campo vengono dal mondo militare.
Un po' di storia
Dobbiamo risalire al 1800 per vedere i primi esempi di esoscheletri cosi come li intendiamo oggi. Senza risalire agli antichi autori o all'opera di Leonardo da Vinci relativa al volo umano, nel 1830 un inventore inglese, Robert Seymour, propose il concetto di uno strumento a vapore, indossabile, che aiutasse le persone a camminare. Nel 1889 è la volta di un inventore americano, Ira C.C. Rinehart, sempre con l'idea di una macchina che aiutasse a camminare. Nello stesso anno un ingegnere russo, Nicholas Yagn, progettò un dispositivo che consisteva in lunghe molle ed aiutava chi lo indossava a correre e saltare.
Dobbiamo avvicinarci ai giorni nostri per trovare qualcosa che faccia uso dei progressi fatti in campo tecnologico.
Gli esoscheletri infatti, possono essere passivi o alimentati. Già nell'Ottocento si tentò di applicare la macchina a vapore agli esoscheletri ma la tecnologia di allora non consentiva reali vantaggi.
Si trattava di un progetto che incrementava la potenza di un uomo consentendogli di manipolare oggetti molto pesanti. Venne realizzato uno scheletro metallico che utilizzava dei meccanismi idraulici ed elettrici per muoversi seguendo i movimenti dell'uomo che lo indossava. La struttura si dimostrò interessante ma ancora troppo pesante (1500 libbre, ovvero 680 kg) per poter essere impiegata in ambito militare.
In Serbia, negli stessi anni, operava lo scienziato Miomir Vukobratovic che approfondì le leggi dei sistemi di locomozione assistita, alla base degli attuali studi sugli esoscheletri.
Negli anni '80 Jeffrey Moore, dei Los Alamos National Laboratory propose il progetto "Pitman", concepito per aumentare le capacità dei soldati americani. Nel suo studio era anche previsto un casco che incorporava dei sensori per raccogliere dati dal cervello dell'utilizzatore. Il progetto non era finanziato dal DoD.
Uno dei primi progetti sugli esoscheletri moderni, finanziato stavolta dal DoD, è conosciuto col nome di BLEEX (Berkeley Lower Extremity Exoskeleton). Il progetto del professor Kazerooni mirava a sviluppare un esoscheletro che potesse aiutare i soldati a trasportare pesi su lunghe distanze e per periodi di tempo elevati, minimizzando lo sforzo.
Qualche anno dopo, sempre negli Stati Uniti, viene sviluppato il progetto Sarcos Exoskeleton. Il progetto fu sviluppato dalla Sarcos Research Corporation, spin off dell'Università dello Utah e poi trasferito alla Raytheon.
Non solo gli Stati Uniti sono in corsa per lo sviluppo degli esoscheletri.
In Giappone, per esempio, presso la Università di Tsukuba ed in collaborazione con la Cyberdyne Systems Company, nel 1997 è stato sviluppato il progetto Hybrid-Assistive Leg (HAL), un esoscheletro alimentato a batterie, studiato per assistere gli anziani e i pazienti negli spostamenti in ospedale e nella riabilitazione dei pazienti.
Per arrivare ai giorni nostri, presso il US Army Natick Soldier Research, Development and Engineering Center (NSRDEC/Soldier Center) è in corso un programma della durata di 48 mesi (e del valore di circa 7 milioni di dollari), che mira a sviluppare un numero sufficiente di esoscheletri tale da consentire una valutazione operativa (in campo militare) da tutti i punti di vista.
Il progetto serve a verificare la validità degli esoscheletri attualmente in commercio nel campo operativo militare.
Tra le società che lavorano al progetto vi è la Lockheed Martin, con il suo esoscheletro Onyx, studiato per migliorare la forza e la resistenza del soldato.
Si tratta di un esoscheletro per la parte inferiore del corpo umano, dotato di sensori e di un programma di intelligenza artificiale.
Da una start-up americana fondata nel 2016 nasce il Exo-Boot, più che un esoscheletro una tecnologia applicata agli anfibi da combattimento.
Un vero esoscheletro completo è invece il XOS2 della Raytheon/Sarcos.
Questo è un sistema per incrementare la forza del soldato e consentirgli di sollevare e trasportare circa 100 kg.
Uno degli esoscheletri più leggeri è stato presentato dalla Australian Defence Science and Technology Organization. Il dimostratore sembra dare risultati incoraggianti.
Questa volta non si tratta di un dispositivo che aumenta la forza del soldato ma di un dispositivo che mira a ridurre la fatica trasferendo il peso dei carichi trasportati direttamente a terra attraverso due cavi Bowden.
A differenza di altri esoscheletri, non necessita di alimentazione esterna, pesa solo 4 chili ed è facilmente indossabile.
Inoltre è a basso costo, cosa di un certo interesse in periodo di economia.
Vi sono diverse iniziative nel mondo, sempre più importanti, legate al mondo degli esoscheletri.
Tra queste segnaliamo Berlino, dove il prossimo ottobre 2021 si terrà la terza edizione della Exo Berlin, evento legato agli esoscheletri e ai sistemi di potenziamento umano.
Questo è un sistema per incrementare la forza del soldato e consentirgli di sollevare e trasportare circa 100 kg.
Questa volta non si tratta di un dispositivo che aumenta la forza del soldato ma di un dispositivo che mira a ridurre la fatica trasferendo il peso dei carichi trasportati direttamente a terra attraverso due cavi Bowden.
A differenza di altri esoscheletri, non necessita di alimentazione esterna, pesa solo 4 chili ed è facilmente indossabile.
Inoltre è a basso costo, cosa di un certo interesse in periodo di economia.
Vi sono diverse iniziative nel mondo, sempre più importanti, legate al mondo degli esoscheletri.
Tra queste segnaliamo Berlino, dove il prossimo ottobre 2021 si terrà la terza edizione della Exo Berlin, evento legato agli esoscheletri e ai sistemi di potenziamento umano.
E in Italia?
L'Italia, almeno nel campo industriale, è presente. La Comau, società torinese attiva nel campo industriale da oltre 45 anni, ha sviluppato un esoscheletro per i lavoratori dell'industria. Si tratta di un esoscheletro indossabile per la parte superiore del corpo conosciuto col nome di MATE.
Tutto questo fermento fa pensare che a breve gli esoscheletri lasceranno i film e i fumetti per entrare a far parte del mondo militare e civile con forza, grazie ai nuovi materiali sempre più leggeri e resistenti ma soprattutto alle tecnologie di alimentazione portatile e della sensoristica.
Naturalmente ogni sviluppo di capacità ha un suo rovescio.
L'impiego degli esoscheletri sul campo di battaglia potrà infatti essere contrastato, oltre che con l'impiego di armi convenzionali, sia con l'impiego di tecniche di cyber war sia con l'impiego di tecniche di electronic warfare.
Non dimentichiamo infatti che il potenziamento del soldato è ottenuto attraverso l'impiego di sistemi elettronici, digitali e interconnessi.
Alessandro RUGOLO
- https://www.army-technology.com/features/us-army-exoskeletons/;
- https://exoskeletonreport.com/2019/01/understanding-the-army-case-for-exoskeletons/
- https://www.popsci.com/read/exoskeletons-used-in-military;
- https://medium.com/@limm/exoskeletons-available-to-buy-and-use-in-2020-industry-overview-e84fa40b0778;
- https://humanparagon.com/powered-exoskeletons/;
- https://www.thoughtco.com/exoskeleton-for-humans-1991602;
- https://www.roboticsbusinessreview.com/robo-dev/exoskeletons-uses-beyond-healthcare/
- http://cyberneticzoo.com/man-amplifiers/1966-69-g-e-hardiman-i-ralph-mosher-american/
- https://www.aivanet.com/2014/01/ges-bringing-good-things-and-massive-robots-to-life/
- https://www.darpa.mil/news-events/2015-10-21
- https://www.army-technology.com/news/nsrdec-lockheed-onyx-exoskeleton/
- https://www.dst.defence.gov.au/opportunity/operational-exoskeleton-ox
- https://exoskeletonreport.com/2019/12/guardian-xo-alpha-up-close-and-personal-with-the-sarcos-robotics-full-body-powered-exoskeleton/
- https://www.exo-berlin.de/
- https://www.army-technology.com/features/us-army-exoskeletons/;
- https://exoskeletonreport.com/2019/01/understanding-the-army-case-for-exoskeletons/
- https://www.popsci.com/read/exoskeletons-used-in-military;
- https://medium.com/@limm/exoskeletons-available-to-buy-and-use-in-2020-industry-overview-e84fa40b0778;
- https://humanparagon.com/powered-exoskeletons/;
- https://www.thoughtco.com/exoskeleton-for-humans-1991602;
- https://www.roboticsbusinessreview.com/robo-dev/exoskeletons-uses-beyond-healthcare/
- http://cyberneticzoo.com/man-amplifiers/1966-69-g-e-hardiman-i-ralph-mosher-american/
- https://www.aivanet.com/2014/01/ges-bringing-good-things-and-massive-robots-to-life/
- https://www.darpa.mil/news-events/2015-10-21
- https://www.army-technology.com/news/nsrdec-lockheed-onyx-exoskeleton/
- https://www.dst.defence.gov.au/opportunity/operational-exoskeleton-ox
- https://exoskeletonreport.com/2019/12/guardian-xo-alpha-up-close-and-personal-with-the-sarcos-robotics-full-body-powered-exoskeleton/
- https://www.exo-berlin.de/
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