Экзоскелет в строительстве это

Почему российской промышленности придется принять экзоскелеты и начать внедрять на свои производства?

Сектор промышленных экзоскелетов стремительно развивается в последние 5 лет и в некотором смысле начинает стабилизироваться. Однако из СМИ мы уже давно знаем о медицинских экзоскелетах, которые уже сейчас помогают людям встать на ноги после травм, реабилитироваться после аварий или болезней, но на данном этапе развития сложно говорить о коммерческом успехе таких компаний.

Широкомасштабное внедрение медицинских экзоскелетов еще не началось, но уже стали появляться новости о новом типе экзоскелетах, которые используются в промышленном секторе. Экзоскелеты, предназначенные для выполнения задач ручного труда в промышленных условиях, теперь коммерчески доступны и хорошо зарекомендовали себя в полевых условиях.

Крупные компании испытывают системы, исследования продолжаются, и недавно были представлены новые вспомогательные технологии, специально разработанные для экзо рынка. Стандарты и нормативные вопросы, связанные с использованием экзоскелетов в промышленных условиях, хотя и значительны, но далеко не так сложны, как их медицинские аналоги. Их приобретение не зависит от «страховых долларов» или от грантов для медицинских предприятий. Что еще более важно, ценностное предложение использования промышленных экзоскелетов для промышленных работ простое, а рентабельность инвестиций легко рассчитывается.

Обзор экзоскелета Hilti: зачем он нужен и где применим

«Промышленные экзоскелеты» — это собирательное название механических устройств, которые носят рабочие, конструкция которых отражает структуру конечностей, суставов и мускулов оператора, работает в тандеме с ними и используется как усилитель возможностей или как средство от утомления и растяжения. редуктор. Поддержка веса тела, помощь при подъеме, поддержание груза, коррекция положения и стабилизация тела — общие возможности промышленных экзоскелетов. Они используются уже на многих производствах , например, компания Toyota активно начала закупать для своих рабочих, отметив сокращение расходов по выплатам за травмы, полученные на производстве.

Полезно думать о промышленных экзоскелетах как о «носимых» роботах, которые используют интеллект человека-оператора, а также силу и выносливость промышленных роботов. Как и традиционные роботы, они решают повторяющиеся задачи, которые нельзя автоматизировать традиционными методами и которые требуют больших физических усилий. В этом смысле технологию экзоскелета можно рассматривать как промежуточное решение между крайностями полностью ручной работы и теми задачами, которые требуют вмешательства типичных промышленных роботов.

Промышленные экзоскелеты бывают разных типов и могут помогать усиливать разные части тела, например, промышленный экзоскелет Gogoa модель ALDAK предотвращает травмы бедра и спины при многократном подъеме тяжелых предметов, также поддерживает мышцы спины в трудных положениях, компенсируя вес от 5 до 15 кг. Мягкий экзоскелет ALDAK работник может надеть сам, без посторонней помощи, настроить под свои размеры экзоскелет и сразу приступить к работе. Также есть версия ALDAK Active от того же производителя, которая позволяет компенсировать вес до 45 кг, однако, данная модель будет требовать зарядки, поэтому при работе на ней стоит также расчитывать время, чтобы зарядить устройство . Стоит отметить, что сам экзоскелет весит всего лишь 3,5 кг, поэтому он не будет доставлять неудобство работнику при носке. Также есть модели экзоскелетов, которые оказывают помощь в удержании рук в поднятом положении. Это помогает избежать повреждении при работе на весу, увеличивает время работы сотрудника, компенсируя вес груза от 3 до 15 кг.

Тест экзоскелета Hilti EXO 01

В отличие от экзоскелетов с электроприводом, которые чаще всего стоят минимум от 15 000 евро, экзоскелеты без электропитания или «пассивные» экзоскелеты увеличивают силу и обеспечивают стабильность за счет комбинации управляемых человеком механизмов сгибания / разгибания и блокировки, их стоимость гораздо ниже и такой тип можно приобрести за 900 евро. Экзо без двигателя для коммерческого и промышленного использования, включая Paexo от Ottobock, AIRFRAME от Levitate Technologies, ALDAK, Exosoft от Gogoa Cyber Human Systems, Laevo от Laevo.

Старение населения при спаде рождаемостив развивающихся странах приводит к нехватке работников. Ожидается, что примернов середине XXI века средняя продолжительность жизни на планете приблизится к 80 годами, соответственно, значительное число людеи будут жить до 100 лет и более.

Увеличение продолжительности жизни в развитых странах сопровождается сокращением рождаемости. В результате общее старение населения приведетк нехватке квалифицированных работников.По оценкам Бюро трудовои статистики США, относительная доля работающего населения в США к 2030 г. снизится до менее чем одного работающего на одного иждивенца, что приведет к дефициту работников. Такая же ситуация наблюдается в Европе. Например, в Германии среднии возраст населения составляет 46 лет. для сравнения, в 2000 г. этот показатель не превышал 40 лет.

Бизнес-преимущества промышленных экзоскелетов интуитивно очевидны, а некоторые из них можно посчитать в цифрах. Они включают повышенную эффективность и производительность. В некоторых случаях экзоскелеты могут использоваться вместо промышленных роботов, что устраняет необходимость в дорогостоящих «полноценных» решениях для автоматизации. Экзоскелеты также могут позволить стареющим работникам продолжать выполнять трудоемкие задачи, что очень актуально для данного сектора экономики, так как молодежь сейчас не стремится работать на производствах, предпочитая другие виды деятельности. Поэтому для предприятий внедрение экзоскелетов — это возможность продлить срок службы сотрудника, не терять время на обучение и поиск нового кандидата, а также уменьшить риск травмы на рабочем месте.

Нехватка работников в возрасте 21–55 лет в результате старения населения и спада рождаемости потребует поиска новых решении. Компании поидут по двум направлениям:

• 01) устранение дефицита за счет автоматизации процессов и внедрения роботов на производстве;
• 02) создание подходящих условии для старых, но опытных работников

В первом случае роботы просто заменят недостающие кадры или повысят эффективность молодых работников. На производстве один специалист управляет несколькими автоматизированными сборочными системами при помощи интуитивно-понятнои системы. На складе десятки логистических роботов сканируют, пакуют и развозят товары, а один оператор следит за корректнои работои всеи системы

Как ранее уже было сказано, заменить полностью ручной труд на производстве на 100% сейчас не видится возможным, поэтому компаниям придется создавать условия работы для старых сотрудников. В противном случае работа производства окажется под угрозой срыва.

Сегодня основным преимуществом использования экзоскелетов для промышленных работ и ключевым фактором их внедрения является снижение количества травм, связанных с рабочими, и, таким образом, снижение затрат на здравоохранение и инвалидность. Улучшение здоровья рабочих имеет косвенный эффект сокращения текучести кадров, среди других преимуществ.

Технический прогресс в технологиях создания экзоскелетов, наряду с повышением осведомленности компаний о потенциале экзоскелетов, привели к более широкому использованию технологий экзоскелетов в промышленных условиях. В настоящее время производственный сектор, особенно автомобилестроение, а также другие отрасли, требующие трудоемкой работы, такие как логистика, розничная торговля и строительство, являются ведущими приверженцами технологий экзоскелета. В некоторых случаях экзо-системы приобретаются напрямую, в то время как многие поставщики позволяют сдавать их в аренду или предоставлять в качестве услуги.

Hyundai: В октябре 2018 года Hyundai Motor Group объявила о начале испытаний своего экзоскелета Hyundai Vest Exoskeleton (H-VEX), экзо-технологии, снижающей давление на шею и спину рабочих, на североамериканском заводе Hyundai-KIA. Это последовало за началом испытаний на том же заводе, начавшегося в августе 2017 года, экзоскелета Hyundai Chairless Exoskeleton (H-CEX), устройства устойчивости коленного сустава, которое поддерживает сидячее положение рабочих. По словам Hyundai, системы H-CEX и H-VEX предназначены для снижения травматизма и повышения производительности труда.

BMW: Сборочный завод BMW в Южной Каролине в настоящее время использует экзоскелет AIRFRAME без двигателя для верхней части тела. Системы также проходят испытания на других заводах BMW. Представители Levitate утверждают, что AIRFRAME снижает уровень нагрузки до 80% при выполнении задач, связанных с повторяющимися движениями рук.

Ford: После пилотной программы, начатой в ноябре 2017 года производителем экзоскелетов Ekso Bionics, в августе 2018 года Ford объявил, что компания представит 75 экзоскелетов Ekso для верхней части тела на 15 автомобильных заводах по всему миру. Представители Ford заявили, что использование экзоскелетов верхней части тела, которые помогают сотрудникам выполнять задачи над головой, должно снизить количество травм от повторяющихся движений.

Десятилетия исследований экзоскелетов, развитие технологий и увеличение инвестиций в сочетании с интуитивно понятным, легко демонстрируемым ценностным предложением привели к росту промышленного сектора экзоскелетов. Пилотные проекты и испытания уступили место повседневной работе. На рынок продолжают поступать новые продукты.

Тем не менее, сектор промышленных экзоскелетов все еще находится в зачаточном состоянии, и рыночные возможности очень велики. Например, ABI Research обнаружила, что текущий общий адресный рынок (TAM) промышленных экзоскелетов в настоящее время превышает 2,6 миллиона единиц. Эта цифра превосходит количество систем, которые компании выпустили на рынок или сделают это в обозримом будущем. Масштабы возможностей намного превышают даже самые оптимистичные прогнозы относительно того, что могут предоставить поставщики.

Вывод очевиден: рыночный потенциал промышленных экзоскелетов огромен, равно как и вознаграждение поставщикам предпринимательских решений, которые могут активно внедрять инновации и выходить на рынок с работоспособными решениями, приносящими пользу для бизнеса.

P.S. Спасибо большое за то, что прочитали статью! Если вам интересна и актуальна тема промышленных экзоскелетов, Вы можете задать все интересующие Вас вопросы мне на почту: [email protected]

Также можете Вы можете приобрести экзоскелет Гогоа на сайте и заказать бесплатный демо образец на 5 дней:

Источник: vc.ru

Медицина, стройка, армия: где сегодня применяют экзоскелеты

Экзоскелет — это мобильный механизм, который работает при помощи системы электродвигателей, рычагов, гидравлики и других технологических решений. Экзоскелеты предназначены для восполнения утраченных функций человека, а также для увеличения силы мышц и расширения амплитуды движений.

Первый прототип экзоскелета создала компания General Electric совместно с армией США в 1960-е годы. Названный «Хардимэн», он весил 680 кг, имел восемь шарниров и два захвата, соединенных гидравлической и электронной сетями. Технологи рассчитали, что экзокостюм поможет человеку поднимать вес около 110 кг, но в реальных тестах разработка себя не оправдала. Когда систему приводили в действие, она выполняла хаотичные движения. Разработки прототипов продолжили.

Сегодня экзоскелеты применяются во многих областях — от медицинской реабилитации до промышленного производства. РБК Тренды рассказывают, какие бывают экзоскелеты и как они работают.

Для реабилитации

Российская компания ExoAtlet предлагает медицинские экзоскелеты для реабилитации пациентов с нарушениями опорно-двигательного аппарата и нервной системы в нижней части тела. Они управляются при помощи кнопок, расположенных на костылях, и приводятся в движение благодаря сигналам от датчиков и электромиограммы. Алгоритмы устройства и встроенные приводы повторяют естественную ходьбу человека. ExoAtlet весит около 20 кг, однако пациент не ощущает этот вес, поскольку движения автоматизированы и поддерживаются самой системой. Экзоскелет стоит около ₽4 млн.

Другая российская компания Simbionix представила экзоскелет «Компаньон», предназначенный для восстановления двигательной активности людей с повреждениями спины и нижнего пояса конечностей. Механизм крепится к телу с помощью специальных инструментов, его можно регулировать по ширине и глубине таза, длине бедра и голени. Экзоскелет выдерживает вес до 120 кг и подходит для людей ростом до 2 м. Из-за герметичности его можно использовать при температуре воздуха от минус 30 до плюс 50 °C° и в любых погодных условиях.

«Компаньон» имеет съемный аккумулятор и внешний модуль управления. При активном использовании заряда хватит на три часа, а в пассивном режиме — до пяти часов. Экзоскелет весит 8,5 кг и выполнен из высокопрочного пластика и сплава титана. Он предполагает разные режимы — ходьба, вставание, подъем по ступенькам, приседание. Есть возможность управлять длиной и высотой шага с помощью дистанционного пульта.

Компания утверждает, что устройство эффективно при реабилитации и поддержке людей с мышечной дистрофией, травмами спинного мозга, инсультами, нервно-мышечными и нейродегенеративными заболеваниями, черепно-мозговыми травмами.

Американская Trexo Robotics разработала экзоскелеты для детей с ограниченными возможностями. Функция индивидуальной регулировки делает Trexo универсальным инструментом, помогающим самостоятельно передвигаться детям с церебральным параличом, травмами мозга, повреждениями спинного мозга, параплегией, мышечной дистрофией, синдромом Ретта и другими заболеваниями. Месяц аренды устройства стоит $1 000.

Trexo Home управляется с планшета. Экзоскелет позволяет регулировать нагрузку на тело, характер походки, скорость движения и имеет функцию активной помощи мышцам. Его поставляют с обучающими инструкциями.

Нижняя часть Trexo имеет две раздвижные части от бедра до колена и от колена до щиколотки. Ширину бедер тоже можно регулировать, как и высоту опорной рамы.

Для больших нагрузок

Японская компания Aton презентовала несколько прототипов экзоскелета KOMA 1.5, силового костюма, который помогает без усилий подниматься и опускаться, нести тяжелые предметы манипуляторами-руками, поддерживать движение. Благодаря встроенным камерам с искусственным интеллектом экзоскелет обнаруживает и избегает препятствия.

KOMA 1.5 имеет два режима. Первый, «Buggy Mode», позволяет перемещать грузы по гладкой и ровной поверхности, например, внутри склада. Второй, «Two-Legged Mode», предназначен для подъемов с грузом и преодоления препятствий. В этом режиме колеса экзоскелета убираются назад, образуя две ноги с приводом, повторяющие движения ног человека.

В России в 2021 году компания «Ростех — Доверенные платформы робототехнические комплексы» начала выпускать модульные экзоскелеты ProEXO, которые защищают рабочих при тяжелых физических нагрузках. Базовая стоимость комплекса составляет ₽30 тыс.

Такой экзоскелет может быть пассивным — для защиты опорно-двигательного аппарата сотрудника от перегрузок, или активным — со встроенными приводящими моторами, которые берут на себя большую часть физических нагрузок. Он помогает выполнить более 11 производственных операций, в том числе погрузочно-разгрузочные работы. В компании заявили, что «с экзоскелетом 30 кг груза будут ощущаться, как 15 кг».

Для промышленности и ЧС

Российская Exorise предлагает три модели экзоскелетов — X-Soft, X-Rise и X-Arm.

• X-Soft — это мягкий экзоскелет, предназначенный для разгрузки спины при наклонах и поворотах с грузом или без него. Он весит всего 1,5-2 кг.
• X-Arm относится к линейке «тяжелых экзоскелетов» и весит около 10 кг. Благодаря прочным опорам он позволяет нивелировать вес используемых инструментов массой до 40 кг.
• Модель X-Rise весит около 3 кг, она поддерживает руки во время выполнения манипуляций, которые требуют их длительного удержания на весу.

Экзоскелеты Exorise — пассивного типа, так как они работают за счет накопления и отдачи энергии без электрики. С помощью силы гравитации рабочий сам «заряжает» свое устройство. Разработчики заявляют, что экзоскелет можно адаптировать под разные задачи, он износостойкий и жаростойкий. Его предлагают применять в промышленности, при строительстве, на складах, при работе в МЧС.

Для строительства

Экзоскелеты Sarcos Robotics серии Guardian обеспечивают перенос веса из одной части тела на другую при выполнении определенного типа работ. Также они смещают нагрузку с рук на ноги, когда рабочему нужно долго держать руки на весу. Это помогает снизить мышечное напряжение и повысить выносливость работников стройплощадок.

Экзоскелет имеет 24 степени свободы и предупреждающие о препятствиях датчики.

Он оснащен удобным интерфейсом управления, который отображает различные уведомления. Режим «Свободные руки» позволяет оператору заблокировать руки костюма с грузом на весу, чтобы одновременно выполнять сложные задачи своими собственными.

Многие компании выпускают экзоскелеты, обеспечивающие поддержку рук, так как они лучше всего подходят для выполнения задач, связанных с резкой, сверлением и шлифованием поверхностей. Конструкции поддерживают руки и плечи таким образом, что нагрузка от постоянного удерживания тяжелых инструментов уменьшается.

Так, EksoVest Bionics задействовала механизм на пружинах в обеих руках экзоскелета, чтобы человеку было проще удерживать на весу тяжелые предметы. А экзоскелет от компании Levitate Technologies использует систему колесиков с приводами для решения аналогичной задачи.

Для армии

Компания Lockheed Martin разработала для армии США системы ONYX для нижней части тела, которые повышают мобильность и снижают утомляемость. Конструкция уменьшает усилия, прилагаемые при ходьбе и лазании, а также дает солдату возможность переносить на себе больше оборудования, необходимого для выполнения боевых задач. Кроме того, она распределяет ортопедическую нагрузку так, чтобы не травмировался позвоночник.

В России в 2020 также испытали экзоскелет для военных производства корпорации «Ростех». При весе 6 кг устройство позволяет переносить боевую экипировку и вооружение массой до 60 кг. Экзоскелеты уже поставляются в инженерные войска и используются в госпиталях для реабилитации пациентов.

На форуме «Армия-2021» «Ростех» показал первый опытный образец боевого экзоскелета с электродвигателями. Он работает в активном и пассивном режимах. Первый включается, когда солдат перемещается по пересеченной местности или горам. Электродвигатели с датчиками давления в стопах адаптируются под особенности движений человека. В пассивном режиме экзоскелет помогает при передвижении по горизонтальной поверхности с грузом.

Для ходьбы и бега

Группа инженеров под руководством Конора Уолша из Гарвардского университета в 2019 году представила носимый экзоскелет, способный снижать энергозатраты во время ходьбы и бега. Он подтягивает ноги в определенные моменты движения. Во время ходьбы экзоскелет снижает энергозатраты на 9,3%.

Экзоскелет состоит из нескольких связанных между собой частей. Они крепятся на бедрах, талии и плечах. На задней части устройства расположен блок с электромоторами, связанными с двумя тросами. На других концах эти тросы закреплены на бедрах. Когда нога движется назад, трос натягивается с помощью электромотора и облегчает работу мышц.

В 2020 году ученые из Стэнфорда разработали свой прототип экзоскелета, который дает возможность снизить нагрузку на ноги при беге и при ходьбе. Он позволяет снизить затраты энергии на бег уже на 15%.

Экзоскелет крепится к голени при помощи ремней, также он закрепляется на обуви при помощи веревки, которая пропускается петлей под стопой. У экзоскелета есть небольшая поддерживающая углепластиковая платформа, которая размещается под стопой. Он управляется с использованием системы тросов, натягиваемых или ослабляемых внешними электромоторами.

Подобные экзоскелеты позволят облегчить работу курьеров и почтальонов, а также работников других сфер, которым требуется много ходить.

Перспективы экзоскелетов

Бристольский университет работает над мягкой роботизированной одеждой, которая могла бы помочь людям избежать падений, поддерживая их во время ходьбы и давая бионическую силу. Благодаря элементам из графена она будет включать в себя также технологии электрической стимуляции и мониторинга всего тела: суперконденсатор, устройство для электрокардиограммы, мониторинга активности, отслеживания движения глаз, датчик температуры и гибкие нагревательные элементы. Исследователи полагают, что эта технология может в конечном итоге привести к отказу от инвалидных кресел.

«Многие существующие устройства, используемые людьми с ограниченными возможностями передвижения, могут вызывать или усугублять такие состояния, как плохое кровообращение, повреждение кожи или склонность к падению, — говорит доктор Джонатан Росситер, профессор робототехники в Бристольском университете. — Носимая мягкая робототехника может решить многие из этих проблем и в то же время снизить расходы на здравоохранение».

Источник: trends.rbc.ru

Экзоскелеты для человека ног и рук

Виды современных экзоскелетов для грузчиков, строителей, военных, армии, инвалидов в России и Мире для облегчения физических работ и использование в промышленности. Последние новости и обзоры новейших экзоскелетов и их разработка.

Экзоскелет для грузчиков

Экзоскелет для грузчиков купить в России для работы теперь стало реально! Такие современные устройства,… читать дальше..

Представлен VR-экзоскелет Holotron для нижней части тела

Сегодня виртуальная реальность способна влиять на наш мозг посредством органов слуха и зрения, но есть… читать дальше..

Робот-костюм Guardian XO превращает экипаж самолетов Delta в сверхчеловеческие машины

Еще на прошлогодней выставке CES компания Sarcos сделала действительно внушительный шаг в будущее, когда… читать дальше..

Предназначен для помощи пожилым людям легкий и отзывчивый экзоскелет

В настоящее время в форме прототипа устройство нижней части тела разрабатывается в сотрудничестве с Городским… читать дальше..

Panasonic представила экзоскелет Power Assist который помогает в подготовке соревнований по пауэрлифтингу

Мощный экзоскелет от Panasonic будет использован на соревнованиях по пауэрлифтингу в Токио-2020. Носимый… читать дальше..

Экзоскелет Hyundai Exoskeleton

Новый модернизированный VEX обещает быть намного легче, его общий вес в 2,5 кг на 42 процента легче,… читать дальше..

Предназначена для быстрого развития протезирования бионическая нога с открытым исходным кодом

Новый протез ноги использующий ИИ и разработанный исследователями из Мичиганского университета и Ширли… читать дальше..

Роботизированные руки и мобильность — инвалидная коляска AIDE нового поколения

Профессор Николас Гарсия-Арасиль из Университета Мигеля Эрнандеса (UMH) в Эльче, Испания, разработал… читать дальше..

Land Walker, метровый двухпедальный экзоскелет

Представитель сказал, что меньший экзоскелет был разработан, потому что многие дети просили попробовать… читать дальше..

Экзоскелет Toyota Welwalk WW-1000 для ног

Welwalk состоит из роботизированной распорки и основного интерфейса, который включает в себя монитор… читать дальше..

Модульный экзоскелет MAX или Agile Exoskeleton для всего тела

MAX в основном предназначен для ношения в таких местах, как строительные площадки, заводы и склады, механически… читать дальше..

Экзоскелет для детей

Когда мы думаем об экзоскелетах, повышающих подвижность, мы считаем, что их носят взрослые. Инженеры… читать дальше..

Экзоскелет Fortis от Lockheed Martin

Шарнирно-сочлененная рама без привода под названием Fortis Tool Arm позволяет рабочим использовать тяжелые… читать дальше..

Экзоскелет FlyJacket

Исследователи придумали носимый экзоскелет, предназначенный для управления беспилотником с неподвижным… читать дальше..

X-Ar экзоскелет снимает вес с вашей руки

Если вы видели Аватара или Чужих, то вы должны помнить футуристические версии экзоскелетов — механические… читать дальше..

Raytheon XOS 2 — экзоскелет второго поколения

Широкое использование экзоскелетной робототехники на этой неделе приблизилось на шаг, когда Raytheon… читать дальше..

Экзоскелет MAXFAS улучшает работоспособность солдат

Взяв за основу экзоскелеты для терапии, Дэн Бэкхл (Dan Baechle), инженер-механик из Исследовательской… читать дальше..

Экзоскелеты Panasonic Atoun

Дочерняя компания Panasonic Atoun представляет две новые модели на выставке CES 2019 — одна из них помогает… читать дальше..

LG CLOi SuiBot помогает работникам склада наклоняться

Гигант бытовой электроники LG примет обновленную версию своего CLOi SuitBot на CES 2019 в следующем месяце… читать дальше..

Экзоскелет Guardian XO Max

Представьте себе будущую строительную площадку, где рабочий может быстро подобрать и переместить сотни… читать дальше..

Экзоскелет для лыжников

Roam Robotics поставил себе цель на разработку экзоскелетов для всех видов деятельности, но первый прототип… читать дальше..

Hyundai испытывает вспомогательные экзоскелеты

Hyundai как и Ford теперь тоже начинает действовать, и планирует завершить тестирование двух таких устройств… читать дальше..

Универсальный экзоскелет для помощи при ходьбе

Команда Wyss Institute предлагает множество применений для своего адаптивного экзоскелета. Этот тип обещает… читать дальше..

Экзоскелет для инвалидов

Теперь инновационный бионический экзоскелетный костюм ExoAtlet сможет поднять на ноги и граждан России!… читать дальше..

Экзоскелет для пожарных

Поршневые ножки и специально спроектированная рама позволяют Auberon облегчать нагрузку для пожарных читать дальше..

Экзоскелет EksoVest

Верхняя часть корпуса экзоскелета Ekovest от Ekso Bionics помогает рабочим Ford с накладными задачами… читать дальше..

Дополнительные роботизированные конечности

Исследователи MIT показывают, как вы можете контролировать дополнительную пару роботизированных ног,… читать дальше..

Экзоскелет Ekso GT

Экзоскелет Ekso GT, построенный для пациентов с травмой спинного мозга, теперь подходит и для пациентов… читать дальше..

Экзоскелеты для человека – лучшие модели, сферы использования

Экзоскелетами называют современные устройства, основная цель которых заключается в увеличении физической силы за счет внешнего каркаса. Подобные системы повторяют человеческую биомеханику, благодаря чему достигается пропорциональное увеличение усилий во время движений. В их состав входят датчики, предназначенные для слежения за состоянием тела пользователя, движением его конечностей и мышц. Кроме того, они состоят из механического скелета, оснащенного специальным блоком приводов к ногам, рукам, мышцам. Управление конструкции осуществляется при помощи компьютерной программы, которая получает данные с датчиков и функционирует на основе математической модели движений, совершаемых телом человека.

Виды экзоскелетов для человека

На сегодняшний день разработаны и активно внедряются следующие виды экзоскелетов для человека:

• военного назначения – различают конструкции, которые применяются для ведения боевых действий, подготовки к вылету различных летательных аппаратов (их можно использовать, как в помещениях с ограниченными пространствами, так и на авиа несущих кораблях);
• промышленные и строительные помощники – экзоскелеты для работы (поднятия тяжестей) внедряются для упрощения работы на складах, строительных площадках и промышленных предприятиях;
• для ликвидации последствий ЧС (чрезвычайных ситуаций) – используются в целях тушения пожаров в зданиях различного назначения, строительства сооружений для защиты от наводнений, доставки гуманитарной помощи в труднодоступные для обычного транспорта регионы;
• системы для медицинской сферы применяют для реабилитации пациентов (они считаются оптимальным и максимально эффективным аналогом инвалидных колясок).

Лучшие и новейшие экзоскелеты в Мире и в России

Чтобы глубже окунуться в такую, казалось бы, фантастическую тему, разберем лучшие и новейшие экзоскелеты в мире и в России. Лидерами по их разработкам и внедрению является Япония и Соединенные Штаты Америки. С 2011 года работы по их созданию начались и в Российской Федерации.

По сути, подобные конструкции – очередное доказательство того, что военные разработки, впоследствии могут с пользой служить человеку и в других областях. Американские научные деятели хотели создать такие устройства еще во второй половине прошлого столетия. Правда, до начала XXI века процессы разработки продвигались с большим трудом. Толчком к развитию стало изобретение легких и высокопрочных материалов.

Экзоскелеты для грузчиков

Современные экзоскелеты для грузчиков производятся с применением углепластика. Первое подобное устройство было разработано инженерами Политехнического университета штата Виргиния (США). Его отличительная особенность состоит в том, что в нем не используются электрические приводы – вместо этого разработчики внедрили рессоры из углепластика, расположив их на бедрах и спине.

Такие конструкции отличаются легким весом и не сковывают движения оператора. Их массовым производством занимаются такие всемирно известные компании, как Panasonic и Hyundai. Для авиации специально разработан тяжелый подъемник Raytheon.

Экзоскелеты для строителей

Модульные экзоконструкции для всего тела активно внедряются в строительную сферу. В настоящее время наиболее доступным из них в плане стоимости считается калифорнийский MAX (Agile Exoskeleton). В их состав входит сразу 3 модуля, которые можно использовать, как вместе, так и по отдельности. Относительно недавно американской технологической компанией Sarcos Robotics было объявлено, что с 2020 года в продаже появятся новые экзосистемы для строительных рабочих, которые позволят в разы увеличить силу их мышц. Еще одна новинка – EksoVest, предназначена не только для строителей, но и для автомехаников, грузчиков и прочих работников.

Экзоскелеты для военных

Сегодня экзоскелеты для военных и спасателей разрабатывают не только за рубежом, но и в России. Разработки ведутся специалистами НИИ Механики МГУ в Москве по заказу Министерства чрезвычайных ситуаций Российской Федерации. Планируется, что их можно будет применять не только в военных и спасательных целях, но и в повседневности. Наиболее известный мировой проект называется TALOS.

Основное предназначение такого инновационного скелета заключается в защите бойцов от пуль и осколков, помощи во время передвижения с большим количеством тяжелого снаряжения. Кроме того, система оснащена множеством датчиков, предназначенных для слежения за физическим состоянием военных.

Экзоскелеты для инвалидов

Во всем мире и в России уже несколько лет используются экзоскелеты для инвалидов и людей, которые перенесли операции на органы опорно-двигательного аппарата. Так, например, врачи Юсуповской больницы уже давно применяют модель Hybrid Assistive Limb, считающуюся одной из лучших конструкций для реабилитации. Ее использование позволяет увеличить скорость ходьбы без применения вспомогательных средств, улучшить чувствительность пораженных конечностей. Увеличить мышечную массу, уменьшить нейропатические боли. Реабилитация при помощи модели HAL позволяет больным людям в кратчайшие сроки вернуть к полноценной активной жизни.

Экзоскелеты для поднятия тяжестей

Российскими разработчиками проекта Stakhanov недавно был представлен пассивный экзоскелет для работы и поднятия тяжестей. Благодаря ему, обычный рабочий человек может поднимать и длительный период времени удерживать на весу инструменты до 25 килограмм. Также массовым производством подобных устройств занимается канадско-американская компания Suit X. Они способствуют в снятии нагрузки с человеческого тела, зафиксировать его в неудобном положении. Это позволит без труда производить такие работы, как, например, сварка, сверление, резка с использованием специализированного электроинструмента.

Экзоскелеты для пожилых людей, пенсионеров

Экзоскелеты для пожилых людей уменьшают физическую нагрузку при подъеме тяжелых предметов, а также при выполнении физических действий на протяжении длительного времени. Экзоскелеты для пенсионеров помогут продлить время трудоспособности человека при его желании. Люди пожилого возраста теперь смогут работать на различных видах деятельности, где нужна более-менее монотонная работа, но при этом корсет экзоскелета будет поддерживать фому.

Экзоскелеты для пенсионеров и пожилых людей можно разделить на следующие виды:

1. конструкции для защиты мышц и суставов рук и плечевого пояса;
2. устройства для защиты мышц ног, тазобедренных, коленных суставов, щиколоток;
3. системы для защиты спины;
4. комплпексы.

На нашем сайте Вы можете ознакомиться с особенностями и разными видами экзоскелетов для людей разных возростов и разных видов деятельности.

Источник: robroy.ru

Строительный экзоскелет: от кино-фантастики до реальных моделей

После того, как в одном из научно-фантастических фильмов был показан гигантский робот-погрузчик, ученые из разных стран мира задумались о возможности создания силового экзоскелета для людей. Эта конструкция значительно расширяет человеческие возможности. Он незаменим для медработников, осуществляющих уход за престарелыми людьми, спортсменов, представителей военных профессий, людей с ограниченными возможностями, а также грузчиков и строителей, которым приходится поднимать и переносить различные тяжести.

Экзоскелет не только снижает нагрузку на позвоночник при подъеме грузов, но и облегчает труд спасателей, которым необходимо извлекать пострадавших из-под завалов, а также является хорошим подспорьем для марафонцев-бегунов и спортсменов-тяжелоатлетов. Многие научно-инженерные компании мира занялись разработкой серийной модели полноразмерного гражданского экзоскелета. Заслуживает внимания продукция известной компании Panasonic, которая освоила серийное производство экзоскелетов для строительных и других целей.

Конструктивные особенности экзоскелета

На протяжении последних четырех лет компания Panasonic занимается изготовлением различных модификаций экзоскелетов, предназначенных для рабочих строительных специальностей, работников логистических центров, заводов, фабрик и сельскохозяйственных предприятий. Устройство, снижающее нагрузку на спину при работе с тяжестями, получило название «надеваемого робота». Выход этой продукции на рынок ознаменовал старт новой эры в робототехнической отрасли.

Экзоскелет хотя и выпускается серийно, но для большинства людей он по-прежнему является новинкой, позаимствованной из научно-фантастического фильма. Именно поэтому, мало кто имеет представление о конструкции «надеваемого робота» и его принципе действия. Давайте разберемся.

Начнем с конструктивных особенностей и характеристик. Для изготовления экзоскелета применяется особо прочное углеродное волокно. Масса первой модели вспомогательного устройства марки AWN-02 составляла порядка семи килограмм. Емкость аккумулятора позволяла работать на протяжении двух с половиной часов. Максимальный вес переносимого груза достигал 15 кг.

В результате модернизации устройства, масса экзоскелета снизилась вначале до шести, а затем до четырех с половиной килограмм. При этом продолжительность автономной работы достигла восьми часов. Экзоскелет укомплектовали электромотором и аккумуляторной батареей фирмы Panasonic. Снизить массу удалось за счет применения полимерного каркаса вместо металлического, а также благодаря установке более компактного электромотора и аккумулятора.

Инновационное устройство состоит из двух шарнирно соединенных частей, связанных между собой приводом от электромотора. Крепление нижней части осуществляется ремнями на уровне талии. Верхняя часть фиксируется к грудной клетке. Принцип работы довольно простой.

При наклоне туловища человека для подъема того или иного предмета, поступает команда на встроенный двигатель, который помогает разогнуться с грузом в руках. При этом существенно снижается нагрузка на позвоночник.

Отслеживание положения тела пользователя в пространстве осуществляется локационными сенсорами. Контроллер экзоскелета работает по встроенному алгоритму, предугадывая возможность дальнейших действий. Снижение нагрузки на человеческие мышцы обеспечивается благодаря синхронной работе двигателей, выполняющих дублирующую функцию.

Знакомство с модельной линейкой

В недавно опубликованном видео представлено три типоразмера устройств:

• первая модель Assist Suit компании Panasonic предназначена для работников производственных предприятий и складов. Ее легко отличить по зеленовато-фиолетовому вспомогательному панцирю. Он разгружает поясничную область почти на 15 кг. Устройство может работать без перезарядки на протяжении восьмичасовой смены;
• вторая модификация названа «Ниндзя» и имеет марку PLN-01. Она предназначена для курьеров, бегунов и других людей, которым необходимо много передвигаться. Подошвы оборудованы датчиками движения, а в области талии установлено два мотора, облегчающих передвижение;
• третий тип устройства Power Loader создан специально для строителей и спасателей. Он имеет некоторое сходство с экзоскелетом P-5000 Power Loader, который был показан в известном фантастическом фильме «Чужой».

Устройства от компании Panasonic не являются объектами фантастики, так как они уже серийно выпускаются.

«Надеваемый робот» является не дешевым устройством – его стоимость составляет порядка восьми тысяч долларов. Ориентировочные объемы продаж достигнут порядка тысячи устройств ежегодно. В ближайших планах выпуск нового поколения экзоскелетов, грузоподъемность которых достигнет 80 кг.

Благодаря новому устройству, труд людей станет намного легче и позволит изменить целые отрасли. Несомненно, за экзоскелетами большое будущее!

На сайте: Автор и редактор статей на сайте pobetony.ru
Образование и опыт работы: Высшее техническое образование. Опыт работы на различных производствах и стройках — 12 лет, из них 8 лет — за рубежом.
Другие умения и навыки: Имеет 4-ю группу допуска по электробезопасности. Выполнение расчетов с использованием больших массивов данных.
Текущая занятость: Последние 4 года выступает в роли независимого консультанта в ряде строительных компаний.

Источник: pobetony.ru