211service.com
Atlas Devices commercialiseert gemotoriseerde touwklimtechnologie voor militair gebruik
Sinds MIT-spin-out Atlas Devices' vlaggenschipproduct, de Atlas Powered Rope Ascender (APA), voor het eerst op de markt kwam in 2007, wordt het door de media aangeprezen als een echte versie van Batman's beroemde grappling gun: trigger, kan het handheld-apparaat in 30 seconden twee mensen van ongeveer 30 verdiepingen aan een touw hijsen.
Spannend, zeker. Maar ondanks zijn aantrekkingskracht als wat Atlas-medeoprichter en APA-mede-uitvinder Nathan Ball een gee-whiz-gadget noemt - met schijnbaar onbeperkte en soms fantastische toepassingen - wordt het apparaat een praktisch hulpmiddel voor gemotoriseerde schaling (of power ascension) in het leger en andere gebieden.
Fotocredits met dank aan Atlas Devices
Ongeveer zo groot als een kleine schoenendoos, heeft de APA met aluminium behuizing - die in 2005 begon als een prototype voor de Soldier Design Competition van MIT - een handvat met richtingsschakelaars (omhoog of omlaag) en een trekker.
Een innovatief, op een kaapstander gebaseerd mechanisme met touwaanvoer zorgt ervoor dat het batterijgevoede apparaat twee soldaten - soms met 80 tot 100 pond uitrusting - snel langs een vastgemaakt touw kan tillen, zonder vast te lopen. Een lichtgewicht, verwisselbare batterij die honderden voeten kan hijsen per lading, klikt in de voorkant.
De nieuwste versie, uitgebracht in 2010, genaamd de APA-5 - ontwikkeld met financiering van het Office of Naval Research's Tech Solutions Program - weegt ongeveer 20 pond en kan tot 600 pond tillen met snelheden tot enkele voet per seconde.
Oorspronkelijk ontworpen voor soldaten die zich in grotten en putten in Irak en Afghanistan stortten, wordt de APA nu gebruikt door alle vier de militaire afdelingen op het slagveld en in training om bergen, gebouwen en schepen te beklimmen. Het wordt zelfs gebruikt bij helikopterextractie en reddingsmissies.
Atlas vindt gestaag succes bij zijn militaire klanten en breidt nu zijn hoofdkantoor in Charlestown, Massachusetts uit met een nieuwe faciliteit van 10.000 vierkante meter met geavanceerde productie- en testapparatuur.
Populaire mechanica , NPR, MythBusters en andere media hebben in de loop der jaren aandacht besteed aan de APA. Sinds 2007 is Ball gastheer van de PBS-show Design Squad Nation, die kinderen leert over techniek.
Inbellen in de specificaties
De nieuwigheid van de APA ligt in het touwgrijpmechanisme, dat voornamelijk is uitgevonden door Ball, die in 2007 de Lemelson-MIT Student Prize won voor zijn werk (waardoor $ 30.000 werd verstrekt om APA-prototyping verder te financieren).
In plaats van te spoelen, zoals bij conventionele katrollen en lieren, weeft het touw dat door de APA wordt gevoerd tussen een reeks rollen die bovenop een draaiende, op batterijen werkende spindel zitten. (Denk aan een accuboormachine die draait om aan een touw te trekken in plaats van een boor aan te drijven.) Terwijl de spil draait, trekt hij het touw continu door het apparaat. Dit is gebaseerd op het kaapstandereffect, dat - vergelijkbaar met het neerlaten en omhoog brengen van een scheepsanker - zorgt voor een strakkere grip naarmate er meer lijn rond een cilinder wordt gewikkeld en er meer gewicht wordt toegevoegd.
Ball, een alumnus van werktuigbouwkunde, begon het apparaat te bouwen met de mede-oprichters van Atlas - Bryan Schmid, Tim Fofonoff en Daniel Walker - voor de jaarlijkse MIT Soldier Design Competition, die studententeams uitdaagt om technologieën uit te vinden op basis van militaire verzoeken.
Oorspronkelijke specificaties voor de uitvinding vroegen om een apparaat dat minder dan 25 pond woog en in vijf seconden 250 pond 50 voet verticaal kon hijsen - een opmerkelijk hoge vermogen-gewichtsverhouding die die van een Dodge Viper overtreft, berekende het team. Met behulp van boorbatterijen en andere speciaal ontworpen apparatuur voltooide het team een werkend prototype dat in zeven seconden een lift van 50 voet bereikte.
Met de derde plaats en $ 3.000 voor verdere prototyping, richtte het vierkoppige team Atlas Devices in Boston op om hun eerste product, de APA-3, te ontwikkelen en te lanceren. (Met een gewicht van 28 pond kon de eerste APA tot 350 pond op 5 voet per seconde tillen, en werd goedgekeurd door verschillende Amerikaanse militaire groepen.)
Als een van de weinige bedrijven in de relatief nieuwe - maar groeiende - power-ascension-markt moest Atlas voortdurend de APA-specificaties aanscherpen om te voldoen aan de verwachtingen van het veld en de klant. Het is een evenwichtsoefening, zegt Ball.
Oorspronkelijk, bijvoorbeeld, toen power ascension meer nieuw was, vroegen gebruikers om een ascentietempo van 3 meter per seconde. Maar Atlas ontdekte dat zodra je over bijvoorbeeld gevaarlijker terrein of over de rand van een muur manoeuvreert, zo snel gaan kan leiden tot crashes en verwondingen. Dus voor sommige klanten die op gevaarlijk terrein werken, compenseerden ze met lagere snelheden, maar een hoger hefvermogen - wat in feite gunstig was, zegt Ball. Het apparaat kan nu ook worden ondergedompeld in water voor maritiem gebruik.
Het invoeren van de specificaties is een continu proces geweest, aangezien klanten steeds meer ervaring hebben met het gebruik van power ascension-apparaten, zegt hij. Alle specificaties hebben compromissen. Als je om verschillende dingen geeft, zoals elk technisch systeem, moet je kiezen welke wint.
Innovatie speelt zich ook af op materieel niveau, zegt Ball. Zo heeft Atlas onlangs de overstap gemaakt naar meer geavanceerde touwen met een hogere treksterkte, met kleinere diameters. Het dragen van een stuk touw van 200 voet was tot 15 pond; nu is het dichter bij 8 pond, zegt Ball. We proberen altijd betere manieren te vinden om dingen te bereiken.
Belangrijk onderdeel van de uitrustingskast
In de begindagen speelde de Venture Mentoring Service van MIT een rol in de ontwikkeling van Atlas, het helpen van het teamnetwerk en het verfijnen van het bedrijfsplan. (Atlas gebruikt het programma zelfs nog steeds voor netwerken en mentorschap.)
Extra hulp kwam van MIT's Institute for Soldier Nanotechnologies. Ball noemt de voormalige specialist op het gebied van technologieoverdracht Lisa Shaler-Clark specifiek als instrument om de APA van de laboratoriumbank naar het veld te brengen.
Ze leidde het Atlas-team door de basisbeginselen van het opstarten, zoals juridisch en financieel werk, en zakendoen met de overheid. Lisa heeft ons veel van die moeren en bouten gegeven om een bedrijf op te bouwen, zegt Ball, die van tijd tot tijd terugkomt om te spreken bij MIT-lessen.
MIT hielp in een andere hoedanigheid: het Instituut was de eerste klant van Atlas en vroeg de APA om te helpen het scorebord boven het zwembad in het Zesiger Sports and Fitness Center te houden. Het wordt nog steeds gebruikt.
Tegenwoordig streeft Atlas naar een bredere acceptatie van de APA. Zoals elke goede 'gee-whiz-gadget', is het gemakkelijk om te bedenken waar het kan worden gebruikt, zegt Ball. Maar de echte voldoening komt van wanneer klanten het minder als een gadget gaan zien, maar als een belangrijk onderdeel in hun uitrustingskast.
Dat geldt voor de APA, zegt Ball, voor reddingsmissies. Een conventionele missie, waarbij standaarduitrusting wordt gebruikt, zegt Ball, kan vijf tot tien reddingswerkers enkele uren in beslag nemen, terwijl een door APA ondersteunde redding slechts één tot twee reddingswerkers kan kosten, veel minder tijd.
De APA kan ook dienen als back-up voor een helikopter als er iets misgaat met de primaire takel: in plaats van de helikopter terug naar de basis te vliegen voor een werkende takel, kunnen reddingswerkers de APA in een stoelcompartiment opslaan, omdat dit geen compromissen zal sluiten. het draagvermogen van de chopper.
Extractie- en reddingsmissies zijn enkele van de favoriete toepassingen van Ball geworden. Het is altijd aantrekkelijk om technologie te ontwikkelen die het verschil kan maken in die scenario's en het werk gemakkelijker kan maken, zegt Ball. En als je de kans krijgt om iets mogelijk te maken wat je eerder niet kon doen - zoals een reddingsoperatie met een helikopter voortzetten wanneer een takel faalt - is dat opwindend.
Andere mogelijke toepassingen zijn onder meer het verkennen van grotten en recreatief klimmen; takels voor arbeiders bij dammen, gebouwen, bruggen en enorme windturbines; evenals voor eerstehulpverleners.
Er is een breed spectrum aan gebruikers - mensen die rope access gebruiken als onderdeel van hun werk - voor wie deze technologie heel logisch zou zijn, zegt Ball. We willen dat waar maken voor zoveel mogelijk plaatsen om ervan te profiteren.