Особенности, использование, типы, преимущества и недостатки роботов-экзоскелетов

Технология экзоскелета может повысить точность во время операции, она может помочь медсестрам перемещать и переносить тяжелых пациентов. Он обеспечивает защиту от физических повреждений и истирания, увеличивает рычаги, конструкция экзоскелетов направлена на то, чтобы обеспечить поддержку спины, чувствовать движение пользователя и посылать сигнал двигателям, которые управляют передачами.

Экзоскелеты роботов

Экзоскелеты можно разделить на две категории: экзоскелеты для верхней конечности для содействия движениям сгибания-разгибания плеча; экзоскелеты для поясничной поддержки для содействия задачам ручного подъема. Экзоскелет поддерживает плечо, талию и бедра, он может помочь движению для подъема и удержания тяжелых предметов, одновременно снижая нагрузку на спину.

Приведенный в действие экзоскелет позволяет сложные движения благодаря членистые придатки, она питается с помощью системы электродвигателей, пневматика, рычаги, гидравлика, или комбинации технологий, которые позволяют конечностей движения с повышенной силой и выносливостью, это носимое мобильное устройство, она известна как силовая броня, броня питается, питается костюм, exoframe, hardsuit или экзокостюм.

Экзоскелет с питанием отличается от пассивного экзоскелета, пассивный экзоскелет не приводится в действие системой электродвигателей, пневматики, рычагов, гидравлики или комбинацией технологий, аналогичных экзоскелету с питанием, он обеспечивает механические преимущества для пользователя. Технология пассивного экзоскелета используется в автомобильной промышленности, она позволяет снизить травматизм работников (особенно в области плеч и позвоночника) и уменьшить ошибки, вызванные усталостью.

Роботы-экзоскелеты — это устройства, которые надеваются на тело человека и предназначены для усиления его физических возможностей. Они имеют свои особенности, различные типы использования, а также преимущества и недостатки.

Особенности роботов-экзоскелетов:

• Роботы-экзоскелеты обычно состоят из механической конструкции, которая поддерживает и усиливает движения человека.
• Они могут быть разработаны для конкретных частей тела, таких как ноги, руки или спина, или представлять собой полный экзоскелет, охватывающий большую часть тела.
• Роботы-экзоскелеты могут быть управляемыми с помощью мышц человека или с помощью датчиков и программного обеспечения.

Использование роботов-экзоскелетов:

• Роботы-экзоскелеты могут использоваться в медицинских целях, например, для реабилитации после травм или для помощи людям с ограниченными физическими возможностями.
• Они также могут применяться в промышленности, чтобы помочь работникам поднимать и перемещать тяжелые предметы или снизить риск травм.
• Роботы-экзоскелеты могут использоваться в военных целях, чтобы усилить физические возможности солдат или помочь им выполнять задачи в экстремальных условиях.

Типы роботов-экзоскелетов:

Применение экзоскелетов

Преимущества роботов-экзоскелетов:

• Роботы-экзоскелеты могут помочь людям с ограниченными физическими возможностями восстановить или улучшить свою мобильность и независимость.
• Они могут снизить риск травм и перенапряжений для работников, выполняющих физически тяжелую работу.
• Роботы-экзоскелеты могут усилить физические возможности солдат и помочь им выполнять задачи в экстремальных условиях.

Экзоскелеты с питанием от всего тела были разработаны для оказания помощи при тяжелых нагрузках в промышленных условиях и для специализированных применений, таких как техническое обслуживание атомных электростанций. Экзоскелеты можно использовать, чтобы помочь пожарным и другим спасателям подниматься по лестнице с тяжелым оборудованием, и их можно изучить для использования в логистике.

Промышленные экзоскелеты должны быть легкими, удобными, безопасными и минимально вредными для окружающей среды, экзоскелеты с одним суставом (т. е. предназначенные для оказания помощи только конечностям, участвующим в конкретных задачах) более подходят, чем костюмы с полным приводом.

Экзоскелеты с приводом могут улучшить качество жизни людей, потерявших способность передвигаться, за счет системной ходьбы.Экзоскелеты, которые можно назвать “шаговыми реабилитационными роботами”, также могут помочь в реабилитации после инсульта, травмы спинного мозга или во время старения, и многие прототипы экзоскелетов находятся в стадии разработки.

Недостатки экзоскелета

Недостатки роботов-экзоскелетов:

• Роботы-экзоскелеты могут быть дорогими в производстве и поддержке.
• Некоторые модели могут быть громоздкими и неудобными для ношения.
• Возникают этические и социальные вопросы, связанные с использованием роботов-экзоскелетов, такие как приватность и безопасность данных.

Экзоскелет не может растягиваться или расширяться, требуется специальная модификация для газообмена и сенсорного восприятия, это серьезное ограничение роста, его необходимо регулярно сбрасывать, Люди демонстрируют широкий диапазон физических различий в размерах как длины костей скелета, так и обхвата конечностей и туловища, поэтому экзоскелеты должны быть либо адаптируемыми, либо приспособленными для отдельных пользователей.

Потенциальные новые факторы риска для работников, такие как недостаточная мобильность, чтобы избежать падения объекта, и потенциальные падения из — за смещения центра тяжести. Источник питания требует частой замены или подзарядки и может привести к взрыву из-за утечки тепла.

Источники питания двигателя внутреннего сгорания обеспечивают высокую выходную мощность, но проблемы включают выхлопные газы, тепло и неспособность плавно регулировать мощность. Водородные элементы использовались в некоторых прототипах, но также страдают от ряда проблем.

Гибкость анатомии человека является проблемой дизайна для традиционных жестких роботов, Несколько суставов человека, таких как бедра и плечи, являются шаровыми и гнездовыми суставами, с центром вращения внутри тела, поскольку нет двух совершенно одинаковых людей, полностью имитировать степени свободы сустава невозможно, сустав экзоскелета моделируется как серия шарниров с одной степенью свободы для каждого из доминирующих вращений.