E’ un prototipo ma già se ne stanno studiando varie e utili applicazioni: stiamo parlando di un nuovo e potente esoscheletro, l’XOS 2 Sarcos, in via di realizzazione dall’azienda Raytheon. Sarcos è stata fondata nel 1983 dall’attuale capo Stephen Jacobsen e operava principalmente come istituto di ricerca di bioingegneria. Nel 1992, Jacobsen inizia ad avere maggiore attenzione per gli oggetti di scena animati utilizzati per il cinema e per le protesi. Nel 2000 Sarcos ha accettato una borsa di DARPA, il braccio di ricerca del Stati Uniti Dipartimento della Difesa , per sviluppare un progetto di un esoscheletro motorizzato impiegato per applicazioni militari. DARPA ha dato il via al progetto Sarcos nel 2006 e la società sta lavorando 4 prototipi in via di sviluppo.
Nel novembre 2007 la Raytheon ha acquistato Sarcos, cercando di espandersi nella produzione e nella ricerca robotica. , XOS 2 sarà utilizzato sia per scopi militari sia in caso di handicap o ancora in situazioni estreme e per lavori molto faticosi.
La struttura permette un rapporto 17:1 nel sollevamento di carichi, grazie a un sistema di tipo idraulico. La tuta robotica indossabile aumenta la forza dell’operatore, utilizzando un sistema di alta pressione idraulica, sensori, attuatori e controllori a sopportare il peso di un oggetto, lasciando a chi lo indossa sufficiente agilità per calciare un pallone da calcio. E ‘anche più leggero, più forte, resistente e più rispettoso dell’ambiente, e utilizza la metà della potenza del primo esoscheletro della società, XOS 1, lanciato nel 2008.
Il XOS 2 è stato soprannominato “la tuta di Iron Man” in omaggio al personaggio high-tech presente nei comics e nei films. La vita ha imitato l’arte in tutti i sensi e non solo per il nome della tuta: Eliot Brown, che ha illustrato i meccanismi di ingegneria della tuta di Iron Man per il “Manuale Ufficiale dell’Universo Marvel” nel 1983 e il “Manuale di ferro” nel 1994, già allora prevedeva un abito in cui sono stati intessuti dei sensori dappertutto invece di limitarsi alle articolazioni. Dopo l’introduzione nel 2010 del XOS 2, i suoi ingegneri hanno continuato a modificare il dispositivo, aumentando ulteriormente la sua efficienza energetica, tagliando il peso della tuta e ridisegnando le valvole servo. Esse mirano a ridurre il consumo energetico di oltre il 70 per cento. Questo a sua volta porterà a minori fonti di energia e, in ultima analisi, ad un carico utile maggiore. Raytheon Sarcos, gruppo di sviluppo della robotica, ovvero la divisione Raytheon Integrated Defense Systems, ha progettato il vestito per alleggerire il carico di un soldato e per aiutare i militari a ridurre le lesioni. Il personale di supporto militare può arrivare a sollevare più di 7300 kg di forniture e di armamenti in un giorno, con notevoli danni ortopedici.
“Con un’adeguata fonte di alimentazione, si potrebbe probabilmente vedere l’esoscheletro distribuito entro cinque anni”, spiega Fraser Smith, vice presidente delle operazioni per la Raytheon Sarcos, che si trova a Salt Lake City. “Per un abito che funzioni a piena potenza, è più probabile ci voglia un decennio”. L’esoscheletro XOS 2 effettivamente utilizza una varietà di sensori per determinare la forza e la posizione in tutto il sistema. I sensori sono collegati via Ethernet a processori per computer distribuiti in ogni comune, i cui prompt (dispositivi meccanici che trasformano l’energia in movimento) forniscono fino a 200 kg per centimetro quadrato di forza attraverso un’alta pressione idraulica.
“In sostanza, la persona si muove in modo normale, e l’esoscheletro lo segue”, dice Smith. “Non c’è calcolo esterno. Ciascuna articolazione ha propria capacità di elaborazione, e le articolazioni comunicano tra loro”. XOS 2 è stato realizzato in diverse versioni: c’è la versione da lavoro, e una da combattimento. Quest’ultima non prevede l’installazione di armi, ma la capacità di operare senza cavi per permettere ai soldati di percorrere distanze più lunghe affaticandosi meno del normale.
L’equipaggiamento di un soldato arriva a pesare anche 80 chilogrammi, ma grazie a XOS sarà come non avere carichi. L’esoscheletro permette di spostarsi ad una velocità di 5 km/h, ed è agile abbastanza per consentire all’operatore di calciare una palla, o di sferrare un pugno. La versione da lavoro non è molto differente da quella da combattimento. E’ collegata a cavi di alimentazione, ed è progettata per compiere lavori pesanti, come il carico e scarico delle munizioni. Grazie a questa tecnologia, un solo soldato è in grado di svolgere il lavoro di 2-3 soldati privi di esoscheletro.
L’esoscheletro non ha un’alimentazione autonoma e perciò si sta lavorando in quella direzione,cercando di sviluppare una sorta di zaino dotato di batterie, ma si punta soprattutto a diminuire il costo energetico della macchina in modo tale da poter inserire direttamente nell’esoscheletro la sorgente di energia desiderata. Attualmente XOS 2 consuma circa il 50% in meno di energia rispetto al modello precedente, e le prestazioni sono in continuo miglioramento.
“Con XOS 2, ci siamo concentrati sul consumo di energia e abbiamo cercato modi di usare l’energia idraulica in modo più efficiente” dichiara Fraser Smith. “Il risultato è stato che siamo stati in grado di migliorare le prestazioni riducendo il consumo di energia in modo significativo”. E conclude: “Consegnare gli esoscheletri è inevitabile, per come la vedo io. Sono disperatamente richiesti, e credo che i militari li vedano come una soluzione percorribile per un certo numero di problemi che stanno cercando di risolvere”.
Di Luisa Galati
