Et eksoskelett eller ytre skjelett , i motsetning til endoskjelettet , er et eksternt anatomisk trekk som støtter og beskytter et dyr. Mange leddyr ( insekter , krepsdyr osv.) Og bløtdyr har eksoskelett. Dorsaldelen av et eksoskelett blir ofte referert til som ryggskjoldet .
Teknisk-vitenskapelig forskning utvikler for tiden biomekaniske eller motoriserte eksoskjeletter for militære, men også medisinske eller industrielle behov. De tar sikte på å gi fysisk hjelp til de som ansetter dem, som kan være personer som lider av fysisk funksjonshemming, ansatte utsatt for høyt mobiliserende oppgaver, soldater i drift.
Robert A. Heinlein er oppfinneren av konseptet eksoskelett i science fiction .
Studier har vist at dopamin , ofte assosiert med adrenalin , spiller en rolle i produksjonen av eksoskelett i insekter , spesielt i Drosophila-flua .
Eksoskelettet har en rolle som fysisk støtte (spesielt for å gå på tørt land), som mekanisk beskyttelse mot rovdyr, som festepunkt for bunter av striated muskler satt inn på apodemas (fremspring dannet ved invaginering eller fortykning av eksoskelettet, analogt med prosesser i virveldyrskjelettet, og som aktiverer vedhengene), som en barriere mot dehydrering, tilpasning til livet på jorden.
På den annen side er nærværet av et eksoskjelett innebærer en diskontinuerlig vekst som genereres under skallskifte , utsette dyret for rovdyr under exuviation, og krever et høyere forbruk av energi for å syntetisere hårstråene eller ryggskjoldet.
Eksoskelettet i arkitektur er blob-arkitekturen der skinnet i bygningen blir bærende i motsetning til systemet med bærende søyler og gardinvegger der vi har å gjøre med et endoskjelett . Et eksempel på et arkitektonisk eksoskelett er assosiasjonen av "fugleredet" og "kuben" på Beijing National Stadium for OL i Beijing 2008 .
Fysisk assistanse exoskeletons er mekaniske strukturer som dobler det menneskelige skjelettet for å hjelpe det med å utføre en oppgave eller aktivitet. Søknader er mulige og har blitt testet i militæret, for medisinsk bruk og i arbeidslivet. De kan være overutstyrte soldater, funksjonshemmede som det vil være mulig å gå for igjen, eller arbeidere som drar bitumen på en byggeplass med mindre anstrengelse enn sine ikke-utstyrte kolleger. Elena García Armada , en spansk datavitenskapsmann, utviklet i 2015 verdens første bioniske eksoskelett for barn som lider av spinalatrofi .
Man kan også betrakte leddete knebeskyttere som delvis eksoskelett. Disse ortosene kompenserer faktisk for skjelettets svakheter ved leddede metallstenger.
Interessen for bruk av eksoskelett i industrien er stor, særlig i Frankrike; National Research and Safety Institute (INRS ) og Afnor exosquelettes- gruppen jobber med emnet i samarbeid med selskaper og bilindustrien, luftfart og offentlige arbeider / sivilingeniør er spesielt interessert.
Når det gjelder applikasjoner for industrien, gjennomfører mange selskaper tester eller forskning som fokuserer på forskjellige oppgaver. Når det gjelder fysisk assistanse til arbeidstakere som er håndtert laster, er det for tiden flere franske selskaper: Exhauss som siden 2013 har produsert en rekke portoseksoskeletter beregnet for håndtering; HMT (Human Mechanical Technologies), opprettet i 2017 og spesialisert seg på design, produksjon og integrering av eksoskelettløsninger og Japet Medical, som utvikler og støtter selskaper i integrasjonen av eksoskelettet for ryggen.
I 2018 publiserte National Research and Security Institute to guider om emnet for å gjøre bedrifter oppmerksomme på forholdsregler som skal tas før de distribuerer denne typen applikasjoner. Den første lager kunnskap for å belyse interessene og grensene for deres bruk i forebygging av muskel- og skjelettlidelser ( MSD ). Den andre beskriver en tilnærming beregnet på selskaper som ønsker å anskaffe og distribuere denne typen verktøy. På grunnlag av studien av publisert arbeid konkluderte INRS-forskerne med at enhetene er relativt effektive for å begrense lokale muskelbegrensninger med reduksjon i fysisk aktivitet for de spesifikke aktivitetene de er interessert i. Berørte muskler varierer fra 10 til 60% til sammenligning samme oppgave utført uten utstyr. På den annen side kan dette noen ganger gjøres på bekostning av overføring av lasten til andre deler av kroppen og Theurel og Claudon, de to forfatterne av publikasjonen, bemerker at mens teknologien virker lovende, "gjør nåværende kunnskap ikke tillate at det trekkes en formell konklusjon om effektiviteten av denne typen teknologi for å forhindre forekomst av MSD. " Målet i bransjen kan imidlertid ikke være å forvandle arbeidstakere til utvidede menn, men " å gjøre det samme som før mens du bevarer helsen ", spesifiserer eksperten i forebygging av MSDs Laurent Kerangueven, som derfor ikke kan assimileres med de forfulgte målene. på det militære feltet.
I april 2020 publiserer INRS et webinar som oppsummerer nylig arbeid om emnet, tilgjengelig på instituttets YouTube-kanal .
I Frankrike har Clinatec- senteret på det vitenskapelige polygonet i Grenoble testet eksoskeletter som har beveget seg med tanken på en quadriplegic pasient siden 2017. Sistnevnte må først ha to hjerneimplantater implantert hver med 64 elektroder. Fullstendig suksess ble observert på den andre implanterte pasienten. Det neste store trinnet i prosjektet vil imidlertid være letingen etter balanse i skjelettet.
Den amerikanske hæren har avduket Project TALOS Armour , et toppmoderne eksosskjelett.
I 2016 utviklet den amerikanske hæren og marinekorpset sammen med selskapet Bionic Power det første eksoskelettet som gjenoppretter energi gjennom bevegelser i beina. Så PowerWalk er selvdrevet, og soldaten blir sitt eget batteri. Målet er å redusere soldatens bærevekt og øke motstanden mot elementene. Ifølge hæren vil prosjektet være i testfasen fra starten av 2017.