Може ли Fluid Power да играе роля в носимите екзоскелети?

На тази седмица на конференцията за иновации и изследвания на флуидната мощност, проведена в Минеаполис Hyatt Regency, проф. Томас Г. Захар (на снимката, долу вляво) от Държавния университет в Аризона обсъди тенденциите в носенето на роботи и какви възможности имат тези устройства за технологията за захранване с течност.

Ключът към тези устройства, твърди Захарта, е, че все повече хора просто умират от разпад - ние остаряваме, тъй като медицината се подобрява. И дори за тези с болести - да кажем, рак, сърдечни заболявания или диабет - често е по-трудно да ходят, да се качват и спускат, да вдигат предмети.

"Хората остаряват и все още искат да ходят, те все още искат да бъдат пъргави", каза Захар, като отбеляза, че седи се смята, че допринася за диабет, сърдечно-съдови заболявания и по-голям риск от други видове смъртност. „Трябва да ходим, така че защо са нужни носими системи []. Трябва да ходим. "

sugarSugar каза, че основите на технологиите за носене са вече тук.

„Имаме батерии, микропроцесори. Винаги ще ви трябват по-добри задвижващи механизми, но там има системи. Носените роботи са ключови за здравния пазар, за подпомагания пазар, за производителите, за военните и за отдих. "

Независимо дали работи върху екзоскелети, ортези или протези, той каза, че дизайнерите трябва да изграждат устройства, които безпроблемно взаимодействат с потребителя; не можете да ги насилвате в някакъв вид движение. Човекът трябва да може да ходи и да накара робота да ги „следва“ - не можете да нарушите циклите на походката или нормалното движение. Хората искат да могат да се движат удобно. И огромните екзоскелети, които много хора си въобразяват, не са реалността в близко бъдеще, по-малките единици - в идеалния случай с тегло 10 фунта или по-малко - са идеални. Захар каза, че при тестване хората, които носели по-големи устройства, в диапазона от 16 фунта, се чувстват като че минават през плувен басейн или че това е като парче оборудване за упражнения.

Екипът на Sugar е създал екзоскелет на тазобедрената става, с 10% метаболитно увеличение. Той каза, че всъщност е 10% по-лесно да се работи с устройството, отколкото няма устройство. Имаха и хора, които бързо бягаха - 12,8 мили в час. Те се фокусираха върху фазови ъгли, за да помогнат за предаване на мощност на потребителя, гледайки скоростта и положението на крайниците.

Захарта подробно описва някои от многобройните аспекти на износващите се материали, които в момента са в процес на развитие, включително:

• Устройства, които захранват бедрата и коленете, принуждавайки хората да следват модел на ходене

• Протези, които могат да тестват за скованост при отделен потребител и да го настроят

• Устройства специално за ампутирани (голям брой ампутирани от военни ветерани и диабетици)

• Рехабилитационни екзоскелети, прикрепени към бягащи пътеки, за да могат хората да ходят

• Устройства, които позволяват на жертвите на инсулт да практикуват повтарящи се задачи и да изграждат тези нервни пътища

• Устройства за компенсация на тежестта, които се използват при пациенти с мускулна дистрофия

• Носими, които позволяват на възрастните хора да стават успешно от столовете

• Пневматични мускулни системи за различни помощни приложения

• Хидравлични системи за набиране на огромни тежести, подходящи за складиране

• Устройства, които се връзват в работни инструменти и намаляват натоварването на потребителя, като рейка, която се използва за полагане на асфалт

• Устройства за ръчна помощ, които позволяват на потребителя по-добре да захваща обекти

• Така наречените столове без столчета, които позволяват на потребителя да кляка - след това те се застопоряват, така че потребителят да може да работи в иначе неудобно положение

• устройства за отдих, които помагат при каране на ски - с помощта на пневматични или хидравлични устройства за заглушаване на коленете и

• Подпомагайте устройства, които позволяват на развлекателните бегачи да бягат по-бързо

Захарта подчерта, че животът на батерията и дълготрайността на компонентите са ключови проблеми.

„Армията каза, че искат войник да извърви осемчасов марш, така че това е около 5000 до 8000 крачки. С 5-амперна, 24-V литиево-йонна батерия правим осем часа маршировка. Можете да го направите само ако съхранявате енергията правилно “, каза той. „Обикновено използваме около 1-фунтова батерия, която ви осигурява около три часа живот на непрекъснато ходене и идеята е да разменяте. Това не е проблемът. По-големият проблем е [в частния сектор], Medicare ще плаща само за един глезен на всеки пет години, така че се нуждаете от устройство, което може да направи около десет гига, моторите и лагерите трябва да правят около 10 гига цикъла, така че жизненият цикъл е най-голямото притеснение. "

Както хидравликата, така и пневматиката могат да намерят ниши в носими устройства през следващите години, а Sugar подчерта, че индустрията трябва да обмисли по-голямото внимание на меката роботика, където пневматиката очевидно е критичен играч.

"Има голям тласък в това, за да се измъкнем от големи, тромави устройства", каза той.

А за хидравликата къде може да е по-подходяща за работа с товари?

„Все още има тази нужда хората да зареждат и разтоварват неща. Срещнах се с изпълнителния директор на Walmart на конференция преди две седмици и той каза: „Е, ние имаме всички тези роботи в дистрибуторските центрове, нейните перфектни - а центровете за дистрибуция са светлинна роботика и точно там ще отидем , Но имам 11 000 магазина и средно по два камиона отиват всяка вечер до всеки магазин, така че трябва да разтоварваме 22 000 камиона всяка вечер - все още има нужда от хора там. "