“Kiedy fikcja staje się rzeczywistością. Po trwałym sukcesie pasywnego egzoszkielet, technologia przejęła przez przekształcenie podstawowego modelu. Oczywiście, egzoszkielet ZmotoryzowaneIntryguj i wzbudzić naszą ciekawość poprzez jej inteligencję i złożoność. Jednak tego typu urządzenie nie jest utopią.Od teraz poznaj egzoszkielet robotyka które dotyczą wszystkich sektorów stało się bardzo powszechne. Jest on nawet przyjmowany podczas misji wojskowych w celu zwiększenia wydajności żołnierzy w terenie. Ale co to jest działanie egzoszkielet Zmotoryzowane To właśnie zobaczymy w tym artykule.
Funkcjonowanie zmotoryzowanego egzoszkielet: ramy
Zanim wejdziemy działania egzoszkieletyPomysłowo byłoby znać jego składniki. Dzięki temu będziemy mogli dowiedzieć się więcej o ich roli, a przede wszystkim zrozumieć ich wybór przy projektowaniu egzoszkielet zmotoryzowanego.Zrobotyzowany egzoszkielet składa się z ramy i stawów. Zaczniemy więc od ramy, której ramka jest wykonana z aluminium, dobrze znanego z lekkości i wytrzymałości. Jeśli ten metal został wybrany, to bardzo proste. W rzeczywistości redukuje on wagę egzoszkielet z 40% do 50% w porównaniu ze stalą, co nie jest nieistotne.
Inny metal wchodzi w skład ramy: magnez, choć stosowany w połączeniu ze wzmocnionym poliwęglanem.Stosuje się również inne związki lżejsze, FRP, na bazie włókien takich jak węgiel, aby zapewnić stosunek masy do masy wzmocnionych konstrukcji. Włókno szklane jest mniej używane, ponieważ kosztuje o wiele więcej, co może podnieść cenę egzoszkielet.Ponadto, Inteligentne tekstylia rozwijają się w celu stworzenia bardziej elastycznego egzoszkielety. Te tkanki nowej generacji zawierają sztuczne włókna mięśniowe, które później będą aktywowane przez płyn. Umożliwi to programowalne ruchy umożliwiające lepszą adaptację ciała, jak pokazuje 2022 badanie.
Funkcjonowanie egzoszkielet zmotoryzowanych, stawów
W tym momencie sprawy stają się coraz trudniejsze, ponieważ połączenia są kluczowym elementem zmotoryzowanego egzoszkielet, co powoduje ich dużą liczbę części.
Aktywatory
Aktywatory są umieszczone na poziomie złącza i napędzane przez silniki elektryczne, które z kolei generują różne wysiłki. Aktywacja nazywa się również mięśnie elektryczne.
Silniki elektryczne
Ich zadaniem jest kontrola siłowników w celu wygenerowania wszelkich ruchów i równowagi zmotoryzowane podczas przewozu i podnoszenia ciężkich ładunków. To jest… z egzoszkielety ciężki ładunek i budynek egzoszkielety, w szczególności.
Czujniki
Nr egzoszkielet zmotoryzowanyBez czujników. Ponieważ te małe detektory są tam zbierać wszystkie dane związane z prędkością, przyspieszeniem, obrotem lub pozycją robota egzoszkielet. Można je umieścić zarówno na urządzeniu, jak i na użytkowniku.
Materiały
Złącza wykonane są z tytanu, materiału, który pasuje do form ciała użytkownika.
Układy mocowania
Wreszcie, wyjmowane pasy uzupełniają całość, aby przymocować egzoszkielet do ludzkiego ciała.Wszystkie te komponenty łączą się w celu stworzenia potężnego systemu, który przybędzie, aby wspomóc naturalne ruchy ludzkiego ciała. W rezultacie niezaprzeczalnie zmniejszą obciążenie mięśni i stawów użytkownika.
Zasady działania zrobotyzowanych egzoszkielet
Jak działa zmotoryzowany egzoszkielet? W celu zapewnienia trwałej i skutecznej pomocy ważne jest wykrywanie ruchu. Za to, systemy integrują kilka czujników, które przyjdą zbadać w czasie rzeczywistym wszystkie sygnały fizjologiczne oraz ruchy ciała.EMG, które są czujnikami elektromiograficznymi, odgrywają kluczową rolę. Rzeczywiście, ponieważ mierzą aktywność elektryczną bezpośrednio reprodukowaną przez mięśnie, kiedy się kurczą.Następnie analiza tych sygnałów umożliwi zrobotyzowane przewidywać ruch, który użytkownik chce wykonać. Tak więc istnieje precyzyjna i wyraźna interwencja pomiędzy maszyną a istotą ludzką.Z drugiej strony, IMU, inercyjne jednostki miary, składające się z żyroskopów i przyspieszeniomierzy, z kolei przechwycą wszystkie dane dotyczące orientacji i położenia ciała ludzkiego. Umożliwia to obsługę w czasie rzeczywistym urządzenia w oparciu o wykryte ruchy.Ponadto, i ważne jest, aby podkreślić to, w przypadku anomalii, takich jak brak równowagi lub ruchu, system automatycznie koryguje polecenie siłowników aby zapobiec upadkowi pacjenta. Jak wspomniano w patent EP3568266, proces przemieszczania się egzoszkielet.
Przetwarzanie danych
Działanie zrobotyzowanego l To ten komputer, który będzie analizować dane czujników w czasie rzeczywistym w celu dostosowania pomocy mechanicznej.W Życie (wcześniej Rewalk Robotics) Na przykład, używać algorytmów adaptacyjnych w celu dostosowania mocy wszystkich siłowników w zależności od rodzaju terenu lub uczucie zmęczenia.Te algorytmy, które są oparte na głębokie uczenie się nazwany również głębokie uczenie się, z kolei poprawi pomoc zapewnioną przez dostosowanie do profilu biomechanicznego pacjenta. Oto, co zostało wykazane Klątwa Stanford.
Wykonanie ruchu
Napędy zmotoryzowanej L-o egzoszkielet, czy to elektryczne, czy pneumatyczne (sztuczne mięśnie), będą przekształcać energię w siłę mechaniczną.Aby lepiej zrozumieć, damy przykład zintegrowanego silnika elektrycznego kolana egzoszkielet dla celów medycznych. Tutaj. silnik elektryczny generuje dokładny moment obrotowy, który pozwoli podnieść nogę podczas chodzenia.W zastosowaniach przemysłowych, butle pneumatyczne zwiększają wytrzymałość ramion podczas przenoszenia ciężkich obciążeń. Oba systemy są aktywowane w odpowiedzi na sygnały sensorów, które z kolei wykrywają zamiar poruszania się poprzez impulsy mięśniowe lub za pomocą zmian ciśnienia.Synchronizacja z użytkownikiem musi być szczególnie precyzyjna. Ponieważ te ostatnie opierają się na pętlach kontroli czasu rzeczywistego. Dane analizowane przez komputer pokładowy regulują moc i prędkość siłowników.Inny przykład, tym razem, z systemem Walkbot, który reguluje długość kroku i zginanie kostki z dokładnością 1 mm, co jest, jak widać, bardzo dokładne.Z drugiej strony, przewidywane algorytmy wyprzedzają zmiany naziemne i przeszkody, jak ma to miejsce w przypadku MOGO, który dostosowuje swoją pomoc podczas wspinaczki. W przypadku błędów, mechanizmy bezpieczeństwa natychmiast skorygują ruchy zbyt nagłe poprzez zmniejszenie mocy i zablokowanie połączeń.Zmotoryzowany LIstnieją różne rodzaje zmotoryzowanych d Są one zaprojektowane zgodnie z obszarem ciała, który wymaga największej uwagi:
- Levitate Airframe to zmotoryzowana górna kończyna egzoszkielet dla sektora przemysłowego;
- Ekso GT jest przeznaczony do rehabilitacji kończyn dolnych;
- Zastosowania wojskowe i kosmiczne wykorzystują w pełni zmotoryzowane egzoszkielety.
Rola zmotoryzowanego sektora medycznego i przemysłowego
Czy to w medycynie, wojsku czy innym, zmotoryzowany lZmotoryzowane modele L Dwa wyróżniają się dla świata medycznego, Ekso GT i ATLAS 2030.Ekso GT został zatwierdzony przez FDA w 2016 i działa w w celu odzyskania mobilności. Ekso GT również ulepsza moduł rehabilitacji i wsparcia w zależności od potrzeb pacjenta.Atlas 2030 dotyczy w szczególności dzieci. Zaprojektowany przez Marsi Bionics, to pierwsze egzoszkielet dzieci na rynku europejskim. Działanie tego egzoszkielet wykorzystuje sztuczną inteligencję i obejmuje szeroki zakres uszkodzeń neurologicznych. Zaletą jest to, że rozumie on intencje młodych ludzi do poruszania się, a tym samym poprawia ich mobilność i jakość życia.Pracownicy w sektorze przemysłowym są stale poddawani zmęczeniu i powtarzalnym zadaniom, które wymagają dużego wysiłku. W ten sposób egzoszkielety wchodzi w grę, ponieważ zmniejsza zmęczenie.Po stronie logistycznej, zmotoryzowany egzoszkielety przedstawić ciężkie obciążenia i powtarzalne ruchy w porcie. Najbardziej pożądane modele są Levitate AIRFRAME, co zmniejsza zmęczenie mięśni ramion, i Laevo TM , który z drugiej strony wspiera plecy podczas powtarzających się zakrętów. egzoszkielety dla zastosowań przemysłowych poprawia komfort pracowników, ale znacznie poprawić TMS przy jednoczesnym zwiększeniu wydajności w firmie.
egzoszkielet w sektorze wojskowym, kosmicznym i sportowym
Kolejna rola zrobotyzowanego egzoszkielet, wzrost siły i wytrzymałości. W ten sposób model DNYX może pomóc przenieść do 50 kg sprzętu bez żołnierzy uczucie zmęczenia. Zmniejszają również ryzyko wystąpienia TM u 85% żołnierzy wojskowych.L egzoszkielet Superkończyny zmotoryzowane jest przeznaczony do wspierania przyszłych odkrywców podczas ich misji na Księżycu. Zmniejsza wysiłek fizyczny i ułatwia mobilność na Księżycu.Zmotoryzowany egzoszkielet zwiększa wydajność sportowców poprzez poprawę ich prędkości i pomaga im trenować tak długo, jak to możliwe. Są one również stosowane w grach paraolimpijskich w celu poprawy mobilności sportowców.Jednak sport egzoszkielet rozszerza się na turystów i narciarzy w celu poprawy chodzenia i jazdy na nartach. Są to zazwyczaj egzoszkielety kończyn dolnych. Najbardziej znanym modelem jest: Hypershell.
Wniosek
egzoszkielet Zmotoryzowane to prawdziwy bałagan we wszystkich sektorach. Technologia stosowana do projektowania tych modeli pokazuje, jak duży postęp nie kończy się. Obecnie trwają badania mające na celu postęp i modernizację projektowania tych podstawowych urządzeń w życiu wielu ludzi.Mobilność ulega poprawie, a zmęczenie jest znacznie mniejsze we wszystkich sektorach.Ciekawi cię, że wiesz więcej o Zmotoryzowanym egzoszkielety? Kontakt– nas. Hej!
