In robotica, un esoscheletro, noto anche come esoscheletro potenziato, è una tuta potenziata che viene utilizzata per amplificare la forza e/o la velocità umana. Il concetto ha avuto un ampio trattamento nella fantascienza, ma solo di recente ha iniziato ad acquisire plausibilità nel mondo reale. Il concetto ha acquisito la massima attenzione dai paesi asiatici orientati all’esercito e alla robotica statunitensi come il Giappone e la Corea del Sud. A partire dal 2009, sono stati costruiti esoscheletri, ma non sono ampiamente utilizzati. Né gli esoscheletri sono ampiamente disponibili in commercio, ma questo potrebbe presto cambiare. Nel 2008, una società, la Cyberdyne of Japan, ha iniziato a noleggiare i suoi abiti.
Il primo serio tentativo di costruire un esoscheletro alimentato, condotto da General Electric nel 1965, fu chiamato Hardiman. L’intento alla base del progetto era quello di creare un esoscheletro che una persona potesse utilizzare per sollevare 1500 libbre (680 kg), quasi una tonnellata. Il progetto è fallito. I tentativi di utilizzare l’esoscheletro completo hanno provocato un movimento violento e incontrollato che avrebbe strappato un arto all’utente. La tuta stessa pesava 1500 libbre (680 kg) e poteva sollevare solo 750 libbre (340 kg) quando poteva muoversi del tutto. La tuta non è mai stata accesa con una persona dentro.
I progressi nella creazione di esoscheletri pratici non si sono verificati fino ai primi anni 2000. In questo periodo, decenni di ricerche da parte di organizzazioni come la DARPA (Defence Advanced Research Projects Agency) degli Stati Uniti hanno finalmente dato i suoi frutti. Vari gruppi hanno costruito con successo prototipi di esoscheletri motorizzati. Alcuni esoscheletri attualmente esistenti (limitati) includono HAL 5 di Cyberdyne, Exoskeleton Legs di Honda, le gambe del gruppo di biomeccatronica del MIT Media Lab e l’esoscheletro XOS di Sarcos/Raytheon. Le specifiche di queste tute variano e alcune non sono state rilasciate. L’HAL 5 (Hybrid Assistive Limb) è commercializzato come in grado di aumentare di cinque volte la capacità di sollevamento dell’utente.
Due importanti applicazioni degli esoscheletri sarebbero nell’esercito e nell’assistenza medica. Per i militari, gli esoscheletri potenziati consentirebbero ai soldati di trasportare armi più pesanti e più strumenti e munizioni. Il concetto di un esoscheletro potenziato è un tema centrale nella visione dell’esercito americano per un esercito di nuova generazione. Nel gennaio 2007, è stato riferito che il Pentagono aveva donato fondi al nanotecnologo dell’Università del Texas Ray Baughman per sviluppare fibre di miomero come “muscolo” per esoscheletri potenziati. Per le cure mediche, i ricercatori di diverse università in Giappone hanno progettato esoscheletri morbidi progettati per aiutare gli operatori sanitari a trasportare i vecchi o gli infermi. Quindi, gli esoscheletri potrebbero avere applicazioni sia in guerra che in pace.
Tuttavia, ci sono diversi ostacoli principali nello sviluppo di esoscheletri efficaci. I più grandi stanno migliorando i rapporti potenza-peso (che potrebbero essere aiutati dall’uso di fibre invece della meccatronica convenzionale) e la durata della batteria.