Как сделать скелет железного человека
Разорвать воздух на скорости звука и устремиться к горизонту, вытянув руки по швам в своём железном костюме. В мгновение ока оказаться в любой точке земного шара без необходимости стоять в пробке. Летать без крыльев, не будучи на борту самолёта или чего покрепче. Пусть бросит в меня камень тот, кто не хотел оказаться на месте Тони Старка в его звёздные моменты (конечно, в костюме Железного человека). Частично эти мечты сумеет реализовать экзоскелет — устройство, который может увеличить способности человека (по большей части физические, мускульную силу) за счет внешнего каркаса. О том, что собой представляет это устройство, какие наработки уже имеются и как технологии будут развиваться в будущем, мы расскажем в этом материале.
Наука и технологии — это без преувеличений самая лютая гонка изобретательности человека и природы. Всю свою историю человек пытается переделать мир вокруг себя под свои нужды. Где-то это ему удаётся, часто не без вреда для природы. Где-то приходится подглядывать у неё. И если у большинства беспозвоночных в том или ином виде есть внешний скелет, у человека его нет. Но ведь и крыльев не было?
Как и многое другое в нашей жизни, экзоскелеты постепенно перешагивают границу, разделяющую смелые мечты и повседневную жизнь. Будучи изначально просто идеями, концептами, мифами и легендами научной фантастики, сегодня чуть ли не каждую неделю появляются новые варианты экзоскелетов.
НИКОЛАЙ
Фердинандович ЯГН
Кроме экзоскелета Ягн разработал охлаждающие занавески, гидромотор, качающийся винт, самовар-стерилизатор и другие устройства
Hardiman
Первый экзоскелет был создан компанией General Electric при поддержке Министерства обороны США в 1960-х годах. Hardiman весил 680 килограммов и мог поднимать грузы весом до 110 килограммов. При всех гигантских амбициях — а его хотели использовать и под водой, и в космосе, и боеголовки таскать, и ядерные стержни — показал он себя не лучшим образом. О нём благополучно забыли.
Девять лет спустя Миомир Вукобратович из югославского Белграда показал первый силовой шагающий экзоскелет, задача которого была давать людям с параличом нижних конечностей возможность шагать. В основе устройства лежал пневмопривод. Советские учёные из Центрального института травматологии и ортопедии имени Н. Н. Приорова проявили первые инициативы по разработке экзоскелетов совместно с югославскими коллегами на основе работ именно Вукобратовича. Но с началом перестройки проекты были закрыты, а о секретных подпольных разработках экзоскелетов данных нет. Зато с освоением космоса всё было хорошо.
В разное время в разных странах умельцы пытались сделать экзоскелеты самого разного назначения, но в силу самых разных препятствий (о которых мы ещё поговорим) удавалось это в край плохо. Нехватка энергоносителей, медленный рост научно-технического прогресса, развития материаловедения и прочих смежных наук, а также развитие компьютерных вычислений и кибернетики, волна которых поднялась только лет 30 назад, — всё это тормозило развитие экзоскелетов. Без всяких сомнений, это сложнейшие технологии, которые людям ещё предстоит освоить.
Проблемы экзоскелетов
На этой планете не так много материалов, из которых можно сделать жёсткий каркас и которые не усугубят дело своим весом. Во всяком случае, их было не много, но с учётом космических полётов, военных наработок, развития материаловедения, нанотехнологий и ещё десятка-другого интересных сфер человечество постепенно берёт один барьер за другим. В начале XXI века интерес к экзоскелетам разгорелся с недюжинной силой и продолжает гореть до сих пор. Но сначала поговорим об основных проблемах, с которыми сталкиваются создатели экзоскелетов.
Если разложить гипотетический экзоскелет на составляющие, у нас будут: источник питания, механический скелет и программное обеспечение. И если с двумя последними пунктами вроде бы всё ясно и проблем почти не осталось, то источник питания — это серьёзная проблема. Имея нормальный источник питания, инженеры могли бы не просто создать экзоскелет, а ещё и объединить его со скафандром и реактивным ранцем. Получился бы костюм Железного человека, наверное, но новый Тони Старк пока не явился.
Как ни странно, наиболее возможным вариантом решения топливного вопроса для экзоскелетов будущего может стать самый невозможный: беспроводная передача энергии. Она могла бы решить массу вопросов, ведь её можно передавать из сколь угодно большого реактора (и ядерного в том числе). Но как? Вопрос открыт.
Первые экзоскелеты делались из алюминия и стали, недорогих и простых в использовании. Но сталь слишком тяжёлая, а экзоскелет обязательно должен работать и над тем, чтобы поднять свой собственный вес. Соответственно, при большом весе костюма его эффективность упадёт. Алюминиевые сплавы достаточно лёгкие, но накапливают усталость, а значит, не особо подходят для высоких нагрузок. Инженеры находятся в поисках лёгких и прочных материалов вроде титана или углеродного волокна. Они неизбежно будут дорогими, но обеспечат эффективность экзоскелета.
Особую проблему представляют приводы. Стандартные гидравлические цилиндры достаточно мощные и могут работать с высокой точностью, но тяжёлые и требуют наличия кучи шлангов и трубок. Пневматика, напротив, слишком непредсказуема в плане обработки движений, поскольку сжатый газ пружинит, а реактивные силы будут толкать приводы.
Впрочем, разрабатываются новые сервоприводы на электронной основе, которые будут использовать магниты и обеспечивать отзывчивые движения, потребляя минимум энергии и будучи небольшими. Можете сравнить это с переходом от паровозов к поездам. Отметим ещё гибкость, которая должна быть у суставов, но здесь проблемы экзоскелетов могут решить разработчики скафандров. Они же помогут разобраться с адаптацией костюма к размерам носителя.
Особую проблему при создании экзоскелета представляет управление и регулировка чрезмерных и нежелательных движений. Нельзя просто так взять и сделать экзоскелет с одной скоростью реакции каждого из членов. Такой механизм может быть слишком быстрым для пользователя, а слишком медленным его не сделаешь — неэффективно. С другой стороны, нельзя положиться на пользователя и доверить датчикам считывать намерения по движениям тела: рассинхронизация движений пользователя и костюма приведёт к увечьям. Нужно ограничивать обе действующих стороны. Над решением этого вопроса и ломают головы инженеры. Кроме того, нужно заранее обнаружить непреднамеренное или нежелательное движение, чтобы случайный чих или кашель не привёл к вызову скорой.
Экзоскелеты и будущее
В 2010 году компании Sarcos и Raytheon совместно с Министерством обороны США показала боевой экзоскелет XOS 2. Первый прототип вышел за два года до этого, но не вызвал переполоха. А вот XOS 2 оказался настолько крутым, что журнал Time включил экзоскелеты в список пяти лучших военных инноваций года. С тех пор ведущие инженеры мира ломают головы над созданием экзоскелетов, которые смогут обеспечить преимущество на поле боя. И за пределами него тоже.
Что мы имеем на сегодняшний день?
Этот экзоскелет был представлен в 2011 году и был предназначен для людей с ограниченными возможностями. В январе 2013 года вышла обновленная версия — ReWalk Rehabilitation, а уже в июне 2014 года FDA одобрило использование экзоскелета на публике и дома, тем самым открыв ему дорогу в коммерческом плане. Система весит около 23,3 килограмма, работает на базе Windows и в трёх режимах: идти, сидеть и стоять. Стоимость: от 70 до 85 тысяч долларов.
Серия этих военных экзоскелетов находится в активной разработке (на очереди XOS 3). Весит около 80 килограммов и позволяет владельцу с лёгкостью поднимать 90 лишних килограммов. Последние модели костюма настолько подвижны, что позволяют играть с мячом. Как отмечают производители, один XOS может заменить трёх солдат. Возможно, третье поколение экзоскелета будет уже ближе к тому, что мы видим на экранах фантастических фильмов последних лет. Увы, пока он привязан к внешнему источнику питания.
HULC
ExoHiker, ExoClimber и eLEGS (Ekso)
Прототипы опять же Berkeley Bionics, предназначенные для выполнения различных задач. Первый должен помочь путешественникам переносить груз до 50 килограммов, был представлен в феврале 2005 года и весит около 10 килограммов. Учитывая небольшую солнечную панель, может работать очень и очень долго. ExoClimber — это десятикилограммовое дополнение к ExoHiker, позволяющее носителю прыгать и взбираться по ступенькам. В 2010 году наработки Berkeley Bionics вылились в eLEGS. Эта система — полноценный гидравлический экзоскелет, который позволяет парализованным людям ходить и стоять. В 2011 году eLEGS был переименован в Ekso. Он весит 20 килограммов, передвигается с максимальной скоростью в 3,2 км/ч и работает в течение 6 часов.
HAL
Cредняя стоимость медицинского экзоскелета —
90 тысяч долларов.
Помимо серьёзных экзоскелетов на всё тело, всё большей популярностью пользуются ограниченные экзоскелеты, предназначенные для выполнения специфических задач. Например, в августе этого года был показан экзостул Chairless Chair, позволяющий сидеть стоя. Компании Daewoo и Lockheed Martin независимо друг от друга показали экзоскелеты для работников судостроительных верфей. Эти устройства позволяют рабочим удерживать груз или инструмент весом до 30 килограммов, особо не напрягаясь.
Одно известно наверняка: экзоскелеты в будущем будут повсюду. Они помогут нашим космонавтам освоить Марс, построить первые колонии и с удобством управляться в космосе. Они станут на вооружение в военном сегменте, поскольку по умолчанию наделяют солдат сверхчеловеческой силой. Они дадут возможность полноценно передвигаться тем, кто её потерял. Костюм Железного человека однажды станет реальным, как и всё, что вы видите вокруг.
Популярнейший герой американских комиксов стал примером подражания для многих мальчишек в разных странах, в том числе и в России. Смелость, храбрость и непобедимость Iron man покоряют сердца не только детей, но и взрослых. Этого замечательного персонажа можно изготовить самостоятельно. Железный человек из пластилина будет выглядеть также эффектно, как и в знаменитом боевике. Предлагаем Вам подробную инструкцию, пошаговую схему сборки, видео материал и примеры готовых вариантов этой поделки.
Пошаговая инструкция c фото, как сделать из пластилина железного человека
Конструкция поделки достаточно сложная и, чтобы сделать костюм железного человека из пластилина максимально идентичным, следует внимательно изучить его аналог.
Рассмотрим пошагово, как слепить из пластилина железного человека:
Видео мастер классы по лепке пластилинового железного человека
Железный человек из пластилина получится эффектным и аккуратным, если предварительно ознакомиться с видео материалом, и только после этого приступать к изготовлению.
Фото-примеры готовых поделок железного человечка слепленных из пластилина
Для мастеров со стажем будет очень интересен сложный способ лепки из пластилина железного человека, описанный выше, но есть и более простые варианты и без крыльев – с их сборкой справятся новички и дети. Фото тому подтверждение. Можно изготовить героя комиксов по этапам:
Чтобы костюму робота придать большую схожесть, стекой рисуют отдельные составляющие элементы.
Актуален и другой способ сборки. Ребенок лепит фигуру из красного пластилина целиком, затем в нужных местах добавляет элементы желтого цвета. На груди крепит белый кружок, остальные детали прорисовывает стекой.
Подойдет для новичков и малышей еще один простой вариант:
На создание этой поделки будет затрачено мало времени, а герой комиксов получится прочный и красивый.
Пластилиновый железный человек это поделка, над которой требуется потрудиться, так как его конструкция должна соответствовать правильным и ровным формам. Но благодаря упрощенным вариантам, фигурку сможет самостоятельно создать даже новичок или ребенок. Готовая, долговечная поделка прекрасно оформит интерьер детской комнаты, она всегда будет востребована в играх ребенка, ее можно подарить другу.
Ваш любимый супергерой Железный человек? Отлично, потому что сегодня я расскажу вам как сделать отличный шлем железного человека! Позднее я расскажу как сделать костюм железного человека!
Что вам понадобится:
-Бумага (не картон, а прочная бумага, как например ватман)
-Клей
-Полиэфирная смола (используется в судостроении или создании/покрытии пластиковых изделий, если не найдете можно попробовать Эпоксидную смолу)
-Стеклоткань(зайдите в любой строительный магазин)
-Эпоксидная смола
-Красная и золотая краски(удобно, если она виде спрэя)
-Наждачная бумага
-Переключатель
-2 батарейки
-6 LED огней
-провода
-Паяльный аппарат(с припоем)
-Прозрачный пластик (хоть из пластиковой бутылки можно вырезать)
-Маленькие магниты (или липучка!)
-2 небольших бруска дерева
-Ножницы
-Нож для бумаги
Шаг 1. Печатаем и вырезаем
Шаг 2. Склеиваем
Выберите свой любимый клей и начинайте склеивать детали. Главное чтобы клей хорошо взаимодействовал с бумагой.
Обратите внимание, что на бумаге проставлены номера, а каждый номер должен склеиваться с таким же.
Сзади у маски есть вынимаемая часть, так что не нужно ее приклеивать.
Так же есть 2 треугольные части. Они нужны, чтобы поддерживать правильную форму шлема, пока вы не покроете его полиэфирной смолой. Затем они просто удаляются.
Шаг 3. Покрытие смолой
Стеклоткань и смола сделают ваш шлем очень прочным! Сперва покройте смолой с внешней стороны. Затем вместе со стеклотканью изнутри, а затем еще раз используя стеклоткань снаружи.
Помните, что любая работа со смолой требует перчаток и рабочего места! Не стоит это делать на полу/ковре/диване.
Шаг 4. Зашкурить
Теперь необходимо все покрыть эпоксидной смолой (двусоставной) и зашкурить, чтобы шлем стал литой. Можно использовать не эпоксидную смолу, а ту, которую вы считаете нужной, просто эпоксидную проще всего найти.
Шаг 5. Покраска
У нас 2 цвета: красный и золотой. Сперва необходимо закрыть (скотчем например) те места, которые будут краситься другой краской. Т.е. если сначала красим красной, то залепляем скотчем места, где будем красить золотой.
Шаг 6. Делаем заднюю часть
Все то же самое как и в шагах 3-4. Покрываем смолой и стеклотканью и шкурим. Обратите внимание на уши на маске. На бумаге они просто круглые. Но я вырезал их из дерева и приклеил к шлему.
А теперь зачем нам нужны магниты. У вас не получится надеть шлем не снимаю заднюю часть шлема. Поэтому я установил магниты (но можно использовать, например липучку!).
Шаг 7. Глаза и зубы!
Я покрасил черной краской два кусочка дерева (10cm x 2.5cm), предварительно сделав на них насечки. А затем нужно приклеить их к шлему.
Глаза я сделал на основе LED огней, переключателя, проводов и батареек. На самом деле можно разобрать подходящий фонарик и достать оттуда все необходимое. На место глаз я вставил прозрачный пластик (вырезал из пластиковой бутылки).
Огни необходимо установить чуть ниже отверстий для глаз, чтобы в маске можно было что-то видеть.
С комиксами и фильмами о железном человеке знакомые многие: как взрослые, так и дети. Последние находятся под особенно сильным впечатлением от этого героя. В данной статье мы расскажем, как вместе с ребёнком можно сделать пластилиновую фигурку железного человека своими руками.
Что необходимо?
Чтобы слепить железного человека из пластилина, вам потребуются пластилиновые бруски в трёх цветах: красном, белом и жёлтом. Причём красного нужно значительно больше, чем жёлтого, потому рекомендуем приготовить сразу два бруска такого цвета. Белого же пластилина потребуется совсем немного. Вам также понадобится отдельная доска, на которой вы сможете лепить фигурку. В качестве неё отлично подойдёт оргстекло, пластик, фанера, картонка или обыкновенная клеёнка. Для работы с пластилином также рекомендуется запастись салфетками, чтобы вытирать руки в процессе работы.
Кроме того, вам необходима будет стека. С её помощью вы сможете сделать фигурку более реалистичной и детальной. А еще она нужна для того, чтобы вырезать на костюме железного человека отдельные участки и микросхемы.
Пошаговая инструкция
Лепка железного человека не отличается особой сложностью, однако делать всё необходимо поэтапно. В первую очередь слепим голову. Для этого необходимо отрезать кусочек от красного пластилинового бруска и скатать из него овал. Далее необходимо отрезать кусочек поменьше от жёлтого пластилина, скатать из него овал и расплющить, чтобы получилась небольшая лепёшка.
После этого полученную деталь из жёлтого цвета следует скрепить с красным овалом. Однако перед этим ей необходимо придать ромбовидную форму, что можно сделать при помощи стеки. Далее при помощи этого же инструмента необходимо вырезать квадратный рот и щёлки для глаз, в которые необходимо будет вставить небольшие раскатанные и расплющенные кусочки белого пластилина. На боковых сторонах головы вам также будет необходимо вырезать круглые детали.
Теперь переходим к лепке туловища. Для него вам потребуется кусок красного пластилина, который надо хорошо раскатать и придать ему форму трапеции. После этого с помощью стеки на детали вырезаются ромбовидные полосы.
В самый центр туловища необходимо прикрепить светодиод, который нужно сделать из кусочка белого пластилина. В нижней части туловища необходимо сделать небольшую выемку прямоугольной формы, куда и будет крепиться остальная часть фигурки.
Далее лепим руки железного человека. Для этого вам потребуется скатать из двух равных по размеру кусочков красного пластилина два одинаковых шарика. Их необходимо продолжить двумя квадратами из жёлтого пластилина. После этого из красного пластилина необходимо слепить предплечье и кисть.
Обе руки надо присоединить к телу железного человека, после чего на них следует вырезать полосы, чтобы костюм был более детальным и реалистичным.
После этого переходим к лепке поясной зоны героя. Делать это нужно из красного пластилина. Скатайте небольшую фигуру в виде трапеции и прикрепите её к верхней части. Теперь делаем ноги. Для этого вам потребуется красный и жёлтый пластилин.
Из жёлтого пластилина необходимо скатать верхнюю, икроножную часть. Из красного лепится оставшаяся часть ноги, включая ступни. После этого все необходимые детали на этой части фигурки вырезаются с помощью стеки. Железный человек почти готов. Остаётся только хорошо скрепить все его составляющие в единое целое.
Полезные советы
Чтобы процесс лепки был лёгким, пластилин перед началом работы следует хорошо разогреть и размять в ладонях. Кроме того, для этого вы также можете положить его на батарею или некоторое время подержать под струёй тёплой воды. При этом учтите, что для лепки совместно с ребёнком лучше всего использовать свежий пластилин. Работать с несвежим материалом будет менее приятно и гораздо сложнее, так как он хуже разминается и является менее податливым и эластичным, особенно если речь идёт о детских пальчиках.
Перед тем как играть с получившейся фигуркой, её необходимо поместить в холодильник на час или больше, чтобы она окрепла. Чтобы игрушка была более надёжной и не сломалась в процессе игры, детали можно скрепить друг с другом с помощью спичек или зубочисток. Если есть желание сделать игрушку более интересной для ребёнка, её можно смастерить на основе из тонкой проволоки. В таком случае по итогу вы сможете получить настоящего трансформера из пластилина, который сможет двигать руками и ногами, а также крутить головой.
По завершении лепки руки необходимо хорошо протереть салфеткой, а потом уже вымыть тёплой водой с мылом.
О том, как слепить железного человека из пластилина, смотрите в следующем видео.
Читайте также: