или войти через:
Ваша корзина пока пуста
favorite_border
Доступно только зарегистрированным пользователям

Robo-Mate – европейский экзоскелет для рабочих на заводах

schedule 17.06.2015 в 09:52 link экзоскелет Robo-Mate
Проект Евросоюза Robo-Mate представляет собой первый прототип экзоскелета в помощь рабочим на производстве, - передает Robotics.ua.



Рабочие на заводах часто поднимают до 10 тонн материала в день. По данным Альянса Фонда рабочих (Ланкастер, Великобритания), 44 миллионов рабочих в ЕС страдают от проблем с опорно-двигательным аппаратом. Поэтому исследователи проекта Robo-Mate разработали экзоскелет, который дает возможность человеку переносить большие нагрузки до десяти раз легче. Партнеры проекта представили первый прототип в Институте промышленной инженерии Фраунгофера (Fraunhofer IAO) в Штутгарте 12 июня.

Пример: рабочий на фабрике поднимает сиденье из старой машины. С несколькими ловкими маневрами он захватывает 15 кг сиденье и несет его к месту, чтобы поставить его с остальными сиденьями. Эти движения очень сложные, но теперь они стали возможными благодаря экзоскелету, который является своего рода внешней опорной рамой, которая активно помогает работникам.

Реальность или фантастика?

Работа, связанная с производством и монтажом включает в себя много физической деятельности, которая все еще должна быть проведена людьми. Это относится к таким отраслям, где сборка каждой детали настолько индивидуальна, что ни один робот не может быть запрограммирован для выполнения этой задачи. Но это также касается всех видов деятельности, которые либо слишком сложны для роботов и не могут быть стандартизированы, либо просто требуют человеческой гибкости. Одним из примеров является демонтаж автомобилей: из каждого старого автомобиля, доставленного для демонтажа, необходимо удаление каждой детали, например, сидений или аккумуляторов. Эти задачи являются большой нагрузкой на работников, особенно, когда они выполняются в течение восьми часов подряд. Работники, занимающиеся разборкой таких предметов, часто поднимают и переносят несколько тонн материала в день.

Повреждение позвоночника и долгосрочные проблемы со здоровьем являются почти неизбежным следствием. В дополнение к личным заболеваниям работника, это также создает высокие издержки для системы здравоохранения. Между тем, работодатели сталкиваются с недостатками производительности из-за болезней, досрочного выхода на пенсию и сложности в поиске новых сотрудников.

ЕС поставил перед собой цель сохранения производственных баз и рабочих мест в Европе. Но для этого будет необходимо сделать надлежащие условия производства для людей в целях сокращения количества больничных дней и убедиться, что квалифицированные работники остаются в форме и в состоянии работать в долгосрочной перспективе.
Помимо защиты спины работников и поддержки их осанки, экзоскелет Robo-Mate также помогает им поднимать тяжелые предметы. С помощью двигателей и датчиков он уменьшает полезную нагрузку, которую люди должны нести, а также предотвращает постуральные повреждения.

Хотя большинство людей видят экзоскелеты только в научной фантастике и в кино о супергероях, в действительности существует две установленные области применения этой технологии: в армии и в медицинской реабилитации. На сегодняшний день, однако, ни одного экзоскелета не было разработано для использования в производстве. Это именно та цель, которую партнеры проекта Robo-Mate поставили перед собой. С конца 2013 года двенадцать научно-исследовательских институтов и компаний в семи европейских странах работают вместе, чтобы разработать механического помощника для рабочих.

Первый прототип уже готов




Сейчас уже готов первый прототип Robo-Mate; он был представлен в институте Fraunhofer IAO в Штутгарте 12 июня. «Наш прототип экзоскелета состоит из модулей для рук, туловища и ног», объясняет доктор Вернер ван де Венн (Wernher van de Venn), координатор проекта Robo-Mate и руководитель Института мехатронных систем в университете прикладных наук Цюриха в Швейцарии.

Модули рук:
Модули для рук прикреплены к верхней и нижней части инструмента. Они активно поддерживают работников при подъеме тяжестей, используя двигатели: они обеспечивают десятикратное снижение силы, действующей на людей при подъеме объекта. «Автомобильное кресло весом 15 килограммов ощущается как 1,5 кг, когда работники поднимают его с помощью экзоскелета», говорит доктор Кармен Константинеску, которая возглавляла проект в Fraunhofer IAO.

Модуль туловища:
Модуль туловища предназначен в основном для стабилизации и защиты спины и позвоночника. Это помогает работникам держать их туловище прямо при проведении подъема и других задач, защищая позвоночник от сгибания и выпадения дисков.

Модули ног:
Экзоскелет поддерживает ноги, используя два модуля, которые стабилизируют внутренние бедра от модуля туловища. Когда рабочие выполняют задачи в сидячем положении, которое может поставить бедра под большим напряжением, модули ног стабилизуются и образуют своего рода «сиденье», чтобы рабочие не испытывали сильного напряжения.

Работа идет

Ученые из Фраунгофера используют программное обеспечение для моделирования рабочих операций с различными приложениями в проекте. Они внимательно рассмотрели последовательность движений, а также, какие силы действуют на тело и каким образом. Это определило основные движения, где нагрузка на организм человека является очень сильной. Далее Константинеску и ее команда исследователей смоделировали соответствующие движения работы с экзоскелетом. Это означало, что они могли бы определить движения, для которых экзоскелет был полезным инструментом и исключить те, для которых он был неподходящим. «До сих пор никто не мог сопоставить человека и экзоскелет как единое целое», говорит Константинеску, описывая конструкцию. «Но это было именно то, что должно было быть сделано для того, чтобы развить экзоскелет и оценивать варианты его использования».

Ещё нужно провести много исследований перед тем, как Robo-Mate может стать ежедневным инструментом на европейских заводах. По информации robotics.ua, одной из задач является сделать экзоскелет и его использование безопасным для пользователей и их окружения. Чтобы обеспечить это, эксперты по безопасности из компаний-участниц и институтов работают над рядом требований. Еще одной проблемой является вопрос о принятии устройства: «Единственный способ сделать технологию успешной – чтобы сами работники принимали эти технологии», говорит доктор Michiel de Looze, партнер по взаимодействию людей и роботов из TNO, Голландской организации прикладных научных исследований.

Дизайн является другой частью работы. «Прототип является функциональным, но его внешний вид по-прежнему отталкивает, так как видно все технологии и провода. Это немного устрашает людей», - говорит профессор Вернер ван дер Венн, координатор проекта Robo-Mate и профессор Цюрихского университета прикладных наук. По этой причине дизайнеры разрабатывают корпус, который является функциональным, но также дает работникам впечатление о том, что он им поможет: «Мы не ищем пути сделать из людей супергероев. Мы хотим развивать помощника, который поддерживает рабочих в их повседневной работе и забоится об их здоровье», говорит доктор Leonard O`Sullivan, специалист по эргономике и дизайну продукции в университете Лимерик в Ирландии.

Комментарии: