Soft vs Hard: ¿Cuál es el mejor sistema para un exoesqueleto militar?

Actualmente, hay dos sistemas para que los exoesqueletos se muevan. Exoesqueletos blandos que utilizan robótica blanda y exoesqueletos duros que utilizan motores eléctricos, neumáticos, palancas e hidráulicos normalmente montados en una estructura de metal.

Con esto en mente, y suponiendo que se haya descubierto una fuente de energía suficiente, ¿ cuáles son las ventajas y desventajas de cada sistema para un exoesqueleto militar motorizado y por qué?

Editar: primero me gustaría decir que aprecio cada respuesta hecha hasta ahora, realmente me ha ayudado. Aunque al mirar la pregunta, me di cuenta de que es posible que no haya especificado exactamente cómo se usarían estos exoesqueletos en el ejército. Básicamente, el uso principal del exoesqueleto en el entorno que estoy creando es algo que usa el soldado de a pie promedio. No van a hacer agujeros en las paredes, sino cosas más pequeñas como mayor resistencia, llevar cargas pesadas, asistencia menor en el movimiento y la carrera, etc.

Gran parte del uso de la robótica blanda en la fabricación proviene de un punto de vista de seguridad, para evitar lesiones humanas por impacto, por ejemplo. Pensaría que un exoesqueleto militar no querría mantener a salvo a un enemigo. Un exoesqueleto "duro" también sería probablemente más simple y más barato de reparar o reemplazar piezas, por lo que creo que es la solución clara siempre que el piloto esté adecuadamente acolchado dentro del mecanismo.
Lol, pensé que ibas a preguntar sobre los sistemas mágicos.
Es totalmente posible que cualquier sistema de exoesqueleto militar termine siendo un compuesto de subsistemas "duros" y "blandos", por ejemplo, un traje interior inteligente "blando" para manejar fuerzas de conmoción con sensores integrados en puntos clave para proporcionar retroalimentación biológica a las articulaciones motorizadas. y musculatura y ayudan con el soporte de carga y la comodidad. Luego, un marco 'duro' para soportar el peso y unir placas blindadas y otros equipos, incluidas baterías, y finalmente actuadores y articulaciones 'suaves'. De la misma manera que el caparazón de un invertebrado tiene componentes blandos/flexibles y partes 'duras'.

Respuestas (5)

Depende de la Misión, el Entorno y el Oponente.

Las ventajas y desventajas del hardware militar siempre dependerán de su propósito final, y también de las capacidades de tu oponente.

En este momento, es difícil imaginar un ejemplo actual en el que los exotrajes proporcionen una ventaja táctica o estratégica distintiva sobre otro hardware, por ejemplo, tanques, APC, poder aéreo o naval e incluso infantería estándar. En particular, un conflicto nuclear o convencional entre potencias iguales.

En un entorno asimétrico, la infantería pequeña está mucho en la línea de fuego, en particular en tareas de mantenimiento de la paz o de ocupación, por lo que quizás estos conflictos son donde deberías concentrar las posibilidades de los exotrajes.

Si ese es el caso, usted debe considerar:

  • El gasto de los trajes frente a soluciones con el mismo beneficio
  • El mantenimiento y la tasa de fallos en su uso.
  • Los recursos formativos necesarios en su uso
  • Su capacidad para lidiar con amenazas asimétricas (p. ej., un IED o emboscadas en lugares cerrados)

Así que una lista para cada uno de sus sistemas en este contexto:

exoesqueletos duros

ventajas:

  • Permite el transporte de equipos pesados ​​y recursos sobre terreno no apto para vehículos de ruedas.
  • Las piezas de repuesto pueden ser más fáciles de obtener
  • El mantenimiento en el campo quizás sea posible

Desventajas:

  • Sin protección contra IED, excepto si la armadura está integrada
  • Propenso a fallas mecánicas
  • Puede que no sea maniobrable en la guerra urbana.
  • No es efectivo contra un tanque blindado o cualquier otro oponente convencional.

exoesqueletos blandos

ventajas:

  • Permite el transporte de equipos pesados ​​y recursos sobre terreno no apto para vehículos de ruedas.
  • Quizás permita más comodidad para misiones más largas.

Desventajas:

  • Sin protección contra IED, excepto si la armadura está integrada
  • Propenso a fallas mecánicas
  • Nueva tecnología: en ese gasto es alto en I + D
  • Difícil de mantener en el campo sin un suministro listo de piezas
  • No es efectivo contra un tanque blindado o cualquier otro oponente convencional.

En general, puede tener más sentido concentrarse en la armadura para aumentar la capacidad de supervivencia de los IED, lo que puede ser útil para ellos. El mantenimiento es un tema clave, y en este caso ganan los 'exoesqueletos duros'. Sin embargo, en general, estas son soluciones muy caras.

Esta respuesta merece un premio.
Agregue a las desventajas de los exoesqueletos blandos un grado de libertad más limitado que el de los duros: no puedo imaginar un tentáculo girando de la forma en que lo harían los manipuladores de tornillo de banco de un cargador motorizado P-5000.
Jeje, imagina un exo de estilo marine espacial de 40k patrullando una ciudad en una misión de mantenimiento de la paz

Los exoesqueletos suaves son buenos para la ropa informal.

Son más cómodos y fáciles de usar, por lo que podrían ayudar a los soldados a levantar pesos más pesados ​​y moverse rápidamente cuando sea necesario. Son buenos para las operaciones de rutina.

Los exoesqueletos rígidos son mejores para trabajos pesados ​​y lesiones.

Conseguir equipo pesado para matar enemigos es clave para usar, por lo que los exoesqueletos rígidos serían buenos para un trabajo rápido. Pueden generar mucha más potencia ya que sus marcos rígidos pueden dirigir fácilmente la fuerza hacia el marco y el suelo. Los exoesqueletos blandos dirigen la mayor parte de su fuerza hacia los cuerpos de las personas, lo que limita la cantidad de fuerza que pueden generar sin romper los esqueletos.

Pueden ayudar a mover armas pesadas, explosivos y tener armaduras pesadas. Son más difíciles de usar para tareas rutinarias, pero son buenos cuando quieres hacer cosas que requieren mucha fuerza.

La ventaja de los exoesqueletos duros sería que probablemente serían más simples de hacer y también tendrían una mayor potencia de salida en términos de levantar cargas, llevar armaduras, saltar muy alto, etc.

La ventaja de los exoesqueletos blandos sería que serían mucho más cómodos de usar, podrían existir en el mismo entorno que los humanos desprotegidos, no romperían cosas al azar al caminar hacia ellos, etc.

Esto significa que los exoesqueletos duros tienen sentido como algo que un soldado podría usar antes de ir a la batalla, pero un exoesqueleto suave es algo que potencialmente pueden usar todo el tiempo, incluso si no esperan una pelea de inmediato. Por lo tanto, los exoesqueletos duros podrían terminar desempeñando básicamente la función de un tanque, mientras que los exoesqueletos blandos serían para la infantería, las guarniciones y el personal de apoyo, o incluso podrían funcionar como un traje interior.

Hay dos extremos del espectro. La robótica completamente suave necesariamente es más suave para evitar lesiones a los humanos. Permiten una mayor libertad de movimiento. Potencialmente, podrían hacer que un humano sea más rápido o algo más fuerte, pero estarían limitados en las capacidades de la armadura. Lockheed está trabajando en cosas como esta. Esto se parece más a la ropa que aumenta tu fuerza, pero que no puede funcionar por sí sola, o un robot donde tú eres el chasis. Estás limitado por la fuerza del cuerpo original puesto en él. Pero, pueden aumentar a los soldados sin ser voluminosos o en detrimento del movimiento. Imagina a un ninja usando uno para extender su resistencia o aumentar la fuerza de un golpe para evitar agotarse, mientras que también es lo suficientemente pequeño y silencioso como para escabullirse dentro de un recinto.

Los exoesqueletos robóticos completamente duros son esencialmente robots que controlas desde adentro. Piense en los mecanismos de varios programas, o lo que usa Ripley en Alien. El robot no depende de la fuerza del usuario excepto para controlar la fuerza . Estos tienen un movimiento súper restrictivo y requieren articulaciones duras o limitadas para aumentar la fuerza. Sin embargo, básicamente puedes ser un tanque ambulante, capaz de sobrevivir en cualquier entorno y mantener los sistemas que quieras a bordo. ¿ Radar y soporte vital? ¡Seguro! ¿Defensas antimisiles y contramedidas? Definitivamente. Son como tanques más móviles, pero menos duraderos que los vehículos obviamente blindados.

Un buen equilibrio en el medio es el exotraje en Edge of Tomorrow. El traje es una robótica dura de función limitada diseñada para blindar a un humano, pero está construido alrededor de un esqueleto humano.

Por lo general, la dureza o la suavidad de un exoesqueleto dependerán de lo que quieras que haga y de lo lejos que quieras que llegue el usuario fuera de la fuerza humana. Más fuerza-> esqueleto más duro a menos que desee agregar algunos actuadores handwavium.

Robótica combinada.

Los robóticos blandos son más fáciles de usar y tienen menos limitaciones en la movilidad del usuario (y pueden usar un exoesqueleto para trabajar sin la necesidad del apoyo humano). La robótica dura es más duradera y puede (probablemente) soportar cargas más altas.

Combina ambas robóticas para minimizar la restricción de movilidad y seguir beneficiándose de las cargas (probablemente) más altas de robótica dura. Lo más probable es que las capas internas del exoesqueleto sean en su mayoría robótica blanda, luego una capa de robótica blanda y dura combinada. Es probable que la capa combinada tenga la mayor parte de la robótica dura y blanda unida entre sí, y la robótica blanda puede anclarse en su lugar cuando se alcanzan ciertos umbrales de potencia, después de lo cual la robótica dura se hace cargo por completo. Eso significa que en ese punto la movilidad es limitada hasta que ya no necesites tanta potencia, pero eso parece una buena compensación. Luego, otra capa de robótica blanda para manipular equipos fuera del exotraje.