Ulkoiset tukirangat eli eksoskeletonit ovat maallikoille tuttuja lähinnä tieteiselokuvista.
Viime vuosina ihmisen ohjailemista koneista on kehitelty aputeräsmiehiä myös todellisuudessa. Villien visioiden laitteet ovat uuden teollisen ajan metallinhohtoisia sankareita.
Niiden toivotaan vapauttavan ihmiset jalompiin harrastuksiin ja helpottavan arkea monin tavoin. Äyriäisillä ja hyönteisillä tämä ulkoinen kuori on luonnostaan, nyt sitä sovitellaan myös ihmisten ylle.
Teollisuuden nopeassa murroksessa robocopit ovat nykypäivää jo siinä määrin, että ihmiskehon mekaanisille jatkeille pohditaan standardeja.
Kansainvälinen ASME-komitea on luomassa alalle säännöstöä, sillä erityyppisiä eksoskeletoneja ollaan ottamassa käyttöön kaikkialla sotateollisuudesta lääketieteeseen.
Teknologiaosaaja Suomi ei ole jäänyt syrjään tässä tuotekehityksessä. Turussa testataan, toisiko ulkoinen tukiranka helpotusta esimerkiksi kiinteistöhuollon raskaimpiin töihin. Lue juttu tästä.
Teräsranka ei kompuroi rappusissa
NIST-tutkimuslaitoksen tutkija Bill Billotte maalailee ASTM-komitean verkkosivuilla teknologian mahdollisuuksia.
– Ajattele elämää ilman rappuja. Voit kävellä, juosta, hyppiä, nostaa ja jopa tanssia kaikkien voimin koko elämäsi. Mitkään työt eivät enää riko selkää.
Tukirangoista on hyötyä paitsi teollisuudessa, myös esimerkiksi vaativissa leikkauksissa, joissa kirurgit operoivat potilaita tuntikausia. Niitä käytetään myös avaruudessa astronauttien aluksilla suorittamissa huoltotehtävissä. Yhdysvalloissa tukirankoja on tutkittu parikymmentä vuotta.
Teräksiset tukiraajat lisäävät liikuntarajoitteisten tai vammaisten toimintakykyä. Singaporessa eksoskeletoneja tutkitaan esimerkiksi sitä, miten sairastuneita voidaan kuntouttaa uuden teknologian avulla.
Kaupalliseen käyttöön vuonna 2020?
Toistaiseksi tavallisen ihmisen on kuitenkin useimmiten käytettävä hissiä tai kuljettava portaita. Eksoskeletonien tulo teollisuuden saati yksityisten kansalaisten käyttöön vaatii sekä kehitystyötä että rahaa.
Jo suunnittelu on kallista, varsinkin kun tähtäimessä on jokaiselle käyttäjälle sopiva, kehotyyppiä vastaava haarniska.
Esimerkiksi Sacros Robotics-yhtiössä kehitellään helposti ylle puettavaa, kevyttä tukirankaa. Mallissa tietokoneohjattu laite myötäilee käyttäjänsä liikkeitä ja refleksejä.
Haarniska syö akkua
Istuvuuden ja käyttömukavuuden lisäksi haasteita on tukirankojen sähkönkulutuksessa. Laitteet kuluttavat akkuja tyhjiin nopeasti. Ensimmäiset Sarcosin mallit vaativat toimiakseen 6800 wattia.
Uudemmissa versioissa 600 wattia sähköä riittää päiväksi 70 kilon taakan kuljetukseen vajaan viiden kilometrin tuntivauhdilla.
Kahdeksannen sukupolven malli ei kehitystiimin mukaan tarvitse enää akkuja eikä softaa.
Tuotteiden kiinnostavuudesta kertoo se, että Sarcosiin ovat sijoittaneet muun muassa Microsoft, metsä- ja maatalouskonevalmistaja John Deere, autojätit Toyota ja BMW ja ilmailualan teollisuusyritys Boeing. Mukana on myös yhdysvaltalainen teollisuuden monialayritys Caterpillar.
Miljardibisnes lähivuosina?
Sijoittajat ja valmistajat uskovat eksoskeletonien läpimurtoon jo lähivuosina.
Kymmenessä vuodessa niiden ennustetaan tuovan valmistajille vajaan kuuden miljardin dollarin tulot. Kun tukirankoja saadaan massatuotantoon, toiminnan uskotaan tulevan kannattavaksi jo seuraavien kolmen vuoden aikana.
Korjattu 12.05. klo 18.05. ASTM-komitea muotoon ASME eli American Society of Mechanical Engineering
