Vechten met exoskeletten zoals Matt Damon in Elysium

In Elysium, de nieuwe film van regisseur Neil Blomkamp, bekend van de briljante film District 9, probeert het personage van Matt Damon de oneerlijke verdeling van rijkdom en technologie met flink wat geweld recht te zetten. Daarvoor gebruikt hij een zogeheten HULC-suit (Human Universal Load Carrier), een exoskelet dat de gebruiker sneller en sterker maakt.

Die exoskeletten komen niet uit de lucht vallen. Sterker nog, er bestaat in het echt zelfs al een HULC-pak, een exoskelet ontworpen door Lockheed Martin. ‘Het hele pak is een extrapolatie van huidige technologie waar het leger mee bezig is’, zegt Blomkamp in onderstaande feauturette over het exoskelet uit de film. ‘Het is een soort ‘power assist’-pak dat je helpt om zware voorwerpen te tillen, hoger te springen of sneller te rennen.’

Maar hoe zien die exoskeletten er in het echt dan uit? En wat kunnen ze eigenlijk? Welkom in de wereld van de moderne full-body exoskeletten.

Exoskelet ‘LIFESUIT’

Dit exoskelet begon zijn leven als idee in het hoofd van Monty Reed, een verlamde Amerikaanse Army Ranger, nadat hij de sciencefictionklassieker Starship Troopers van Robert A. Heinlein las (niet te verwarren met de compleet andere sciencefictionfilm met dezelfde titel die slechts zeer losjes op het boek gebaseerd is). In het boek Starship Troopers dragen de soldaten zogeheten Mobile Infantry Power Suits, pakken waarmee ze een stevig robbertje kunnen vechten.

Geïnspireerd door dat idee, diende Reed in 1987 een voorstel voor een exoskelet met de naam LIFESUIT in bij de Amerikaanse department of defense, die dit idee opnamen in hun R&D-programma. In 2001 verscheen de eerste versie van dat exoskelet ten tonele, waarna Reed en consorten het pak steeds verder verfijnden (zie bijvoorbeeld dit filmpje van Reed die in 2007 een versie van het LIFESUIT-pak test).

In 2005 haalde Reed met het pak zelfs het Guiness Book of Records met een record voor ‘lopen in een robotpak’, toen hij in zijn LIFESUIT de grofweg 4,8 kilometer van de Saint Patrick’s’ Day Dash in het Amerikaanse Seattle in slechts 90 minuten wist af te leggen.

De huidige versie van het LIFESUIT kan met volle batterij ongeveer 1,5 kilometer lopen en maximaal grofweg honderd kilogram optillen.

Zie hier de LIFESUIT in actie, uit 2008, met de verlamde Monty Reed in het pak. Meer informatie over de LIFESUIT kun je vinden op http://theyshallwalk.org/.

Exoskelet ‘XOS’

De ‘XOS’ van de bedrijven Sarcos en Raytheon, is een pak gemaakt van aluminium en staal dat de gebruiker sterker en wendbaarder maakt en lijkt qua uiterlijk veel meer dan de LIFESUIT op het pak dat Matt Damon draagt in Elysium (zie ook het hilarisch Amerikaanse filmpje hieronder).

Het ‘XOS’-exoskelet weegt een kilo of honderd en geeft de drager een krachttoename van een factor 17. Met andere woorden, het optillen van honderd kilogram, voelt ineens nog maar als het tillen van 5,8 kilo.

Exoskelet ‘HULC’

Het echte HULC-skelet wordt gemaakt door Lockheed Martin en lijkt in veel op zijn concurrent, de XOS. Het pak is een stuk lichter – slechts 25 kilo – maar is wel net zo sterk als de XOS. Onderstaand promotiefilmpje voor de HULC laat zien hoe dit pak (en de XOS) grofweg werken.

In tegenstelling tot bijvoorbeeld Mech’s (zoals in Pacific Rim, waar ik eerder in dit blog al over schreef), worden deze exoskeletten niet bestuurd met het brein van de gebruiker. In plaats daarvan voelen sensoren in het skelet welke beweging de gebruiker in aan het zetten is. Vervolgens maakt het pak die beweging zelf ook.

Nadeel van die benadering is wel dat er een tijdsverschil zit tussen het inzetten van de beweging en het uitvoeren van die beweging door het exoskelet. Daarom zijn veel van dergelijke pakken notoir lastig om daadwerkelijk in te lopen. Vechtkunsten zoals Matt Damon in Elysium uitvoert, zijn daarom op dit moment vrijwel niet mogelijk – daarvoor is een reactietijd nodig die de huidige generatie pakken nog lang niet kunnen halen.

Exoskelet ‘HAL 5’

Gemaakt door Cyberdyne – niet te verwarren met het defensiebedrijf uit de Terminator-filmreeks dat de megalomane kunstmatige intelligentie Skynet activeert – is het ‘HAL 5’-pak een stuk vredelievender dan de vorige exoskeletten.

Zoals je in onderstaand filmpje kunt zien ziet HAL er niet alleen veel vriendelijker (en Japanser) uit dan de grimmig militair en industrieel ogende XOS en HULC, maar het is ook nog eens hoofdzakelijk bedoeld voor de ziekenzorg, als ondersteuning voor mensen met een handicap.

De HAL 5 is wel iets minder sterk dan zijn militaire tegenhangers: het maakt de drager ‘slechts’ tienmaal sterker dan gewoonlijk. Bovendien gebruikt de HAL een combinatie van twee technieken voor de besturing: het aanvoelen van de bewegingen, zoals de Amerikaanse exoskeletten ook doen, en breinbesturing zoals de Mecha’s die ik in mijn vorige blog besprak.

Wel is de HAL het enige systeem dat in 2013 een ‘global safetey certificate‘ ontving – al is op het eerste gezicht niet helemaal duidelijk wat dat precies betekent.

Kortom: de HULC uit Elysium is dus een stuk minder futuristisch dan je misschien zou denken. In functionaliteit en zelfs in ontwerp, sluit het behoorlijk goed aan bij de exoskeletten die Amerikaanse defensiebedrijven op dit moment ontwikkelen.

Toch geef ik persoonlijk de voorkeur aan de wat vredelievendere ‘HAL 5’. Om mensen met een HULC of een XOS, loop ik voorlopig liever nog even met een grote boog heen.

0 antwoorden

Plaats een Reactie

Meepraten?
Draag gerust bij!

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *