Журнал “Компоненты и технологии” пишет об экзоскелетах для Waydo

Журнал “Компоненты и технологии” пишет об экзоскелетах для Waydo

Роботы наступают! Они становятся умнее, дешевле, надежнее и замещают на рынке труда многие профессии. Работаем ли мы против роботов или вместе с ними – вопрос, который, как ни странно, еще существует в умах многих современников. Но параллельно с этим цифровая революция предлагает механизмы объединения «человека», «машины» и «информации».

Придуманный фантастами и визуализированный режиссерами робот-скелет уже выводится на мировой рынок как вспомогательная профессиональная «спецодежда» для различных областей применения. Самые популярные из них – военная и медицинская. Но, по прогнозам исследовательских центров Global Markets Insight и Markets&Markets, к 2023-2024 гг. рынок промышленных экзоскелетов по востребованности опередит военный и медицинский (рисунок).

Это закономерный рывок, потому что профессии, физически тяжелые для человека, сосредоточены в области промышленного производства, логистики и сельского хозяйства. Экзоскелеты там будут играть очень важную роль, предотвращая перегрузку, снижая боль и устраняя проблемы со здоровьем.

По мнению экспертов, вопросы здравоохранения и потери работоспособности являются основными причинами использования экзоскелетов в промышленности. Рабочие, которые сталкиваются с профессиональными перегрузками, стоят ежегодно компаниям США $15 млрд, немецкой экономике – €10 млрд. А по оценке британского института Work Foundation, 44 млн европейцев (четверть всей рабочей силы) страдают от той или иной формы скелетно-мышечных нарушений.

Уже сейчас автомобильные гиганты внедрили пассивные (без питания) экзоскелеты трех типов поддержки мышц: поддерживающие руки на уровне груди и выше; содействующие спине при наклоне вперед; «стулья без стула», которые фиксируются в положении сидя. Представители Ford заявили, что экзоскелеты снизили травматичность.

Экзоскелеты, или экзосюиты, – это металлические каркасы, оснащенные моторизованными мышцами для увеличения силы оператора. «Экзоскелет» в переводе означает «внешний скелет», жесткую кожу беспозвоночных (клопов, пауков, крабов и т.д.), которая позволяет им сохранять форму без внутреннего скелета. В человеческой конструкции такие скелеты варьируются от костюмов, поддерживающих мышцы (например, для реабилитации), до костюмов, которые позволяют поднимать тяжелые грузы с минимальными усилиями. Это выглядит как сбор «костей» из стали, алюминия, прессованных углеродных волокон или композитных материалов высокой прочности, которые соединяются при помощи «суставов» – шарниров. И агрегаты, приводящие конструкцию в движение, – электромоторы, гидравлические узлы или пневматика. Вместе с аккумулятором и бортовым компьютером такая конструкция весит минимум 16 кг, а часто и несколько десятков. Однако человек, облаченный в экзоскелет, его веса не ощущает и особых усилий для перемещения не прилагает. От него в данном случае требуется лишь направлять машину, то есть совершать обычные движения конечностями.

Sarcos Robotics, американский разработчик робототехники, набрал предзаказов на экзоскелеты Guardian XO Max у военных США. Как ожидается, поставки стартуют в начале 2020-го года. По словам разработчиков, основной задачей компании стало создание эффективной системы энергоснабжения активного костюма. Им удалось уменьшить размер батареи и уйти от использования силовых кабелей.

Одного заряда батареи хватает на 8 часов работы, и ее можно заменять «на ходу». Параметры устройства впечатляют: система увеличивает силу владельца примерно в 20 раз – при поднятии 45 кг груза оператор ощутит вес порядка 2,2 кг.

Между движениями оператора и реакцией экзоскелета нет практически никакой задержки: устройство сохраняет весь потенциал человеческих рефлексов и гибкости. Как ожидается, первые системы будут поставляться в формате RaaS (Robotics-as-a-Service – робот как услуга), то есть купить экзоскелет не получится. Аренда будет стоить порядка $25 в час в расчете на одного сотрудника.

Российские экзоскелеты тестируются преимущественно в военной и медицинской отраслях, но есть предпосылки их вывода в промышленную зону.

«По заказу Магнитогорского металлургического комбината мы планируем выпустить первую партию экзоскелетов в конце 2019 г. Наше устройство предназначено для дверевого коксовой батареи, который в течение 12-часовой смены постоянно испытывает серьезные нагрузки на позвоночник. В перспективе – появление облегченных систем для дачников, строителей и грузчиков.

Автоматизация на комбинатах и фабриках процессов, в которых сейчас задействованы люди, обойдется владельцам бизнеса в сотни раз дороже и потребует планового ремонта и обслуживания, поэтому экзоскелеты остаются наименее затратным способом уберечь персонал от профессиональных заболеваний и травм. Промышленный робот стоит около 5 млн рублей, в то время как экзоскелет для работника обойдется в 50000 рублей. Мы создаем пассивные устройства, которые не обладают электронной начинкой и сложными в обслуживании узлами, это обеспечивает простоту и долговечность использования», – сообщил Денис Якобчук, директор компании «РнД МГТУ».

«Промышленные экзоскелеты» – собирательное название устройств, предназначенных для рабочих. Поддержка веса тела, помощь в подъеме, удержание нагрузки, коррекция положения и стабилизация тела – те вспомогательные возможности, которые могут облегчить тяжелый труд грузчиков. К примеру, компания Waydo более 10 лет является транспортно-логистическим провайдером оконных заводов, занимается доставкой окон и дверей от производителя до конечного потребителя. Мода на панорамные виды требует производства больших и цельных оконных конструкций, а производители неуклонно следуют спросу рынка. Человеческий потенциал при погрузке, разгрузке и подъеме на этажи тяжелых габаритных деликатных грузов нуждается в облегчающих труд и снижающих рекламации экзоскелетах.

Понятно, что разработки носимых роботов находятся в начальной стадии и предстоит еще много работы для их усовершенствования. Уже тестируются экзоскелеты, которые фиксируют биометрические данные (давление, пульс, температуру тела и др.), чтобы обезопасить пользователя от перенапряжения. Встроенный компьютер анализирует характер деятельности человека для того, чтобы максимально эффективно оказывать поддержку и помогать в выполнении работ. На рынок выходит лишь незначительная часть разработок. И поэтому вместе с заинтересованным пулом партнеров компания Waydo ведет переговоры с отечественными компаниями-разработчиками специализированной носимой робототехники. Хочется стремиться к тому, чтобы функциональные возможности экзоскелета грузчика-экспедитора определялись манипуляциями погрузки, выгрузки и подъема в различных плоскостях.

«Мы уверены, что в случае успешных разработок, тестов и серийного выпуска носимые роботы станут экипировкой не только грузчиков в транспортной, складской логистике и промышленности, но и работников в области авиации, к примеру, при обслуживании самолетов в погрузочно-разгрузочных операциях. Экзоскелеты уже применяются во многих сферах, но потенциал их, несомненно, будет расти для еще более широкого применения», – отмечает директор Waydo Андрей Лосев.

(Читайте нас также на портале журнала “Компоненты и технологии”  https://controleng.ru/innovatsii/waydo/)

Оставьте отзыв

Your email address will not be published.