Puterea fluidă poate juca un rol în exoscheletele purtabile?

În cadrul conferinței de inovare și cercetare în domeniul fluidelor din această săptămână, desfășurată la Hyatt Regency Minneapolis, profesorul Thomas G. Sugar (în imaginea de jos la stânga) al Universității de Stat din Arizona a discutat despre tendințele roboților purtabili și ce oportunități au aceste dispozitive pentru tehnologia de alimentare cu fluide.

Sugar a susținut că cheia acestor dispozitive este că tot mai mulți oameni mor pur și simplu de degradare - îmbătrânim pe măsură ce medicina s-a îmbunătățit. Și chiar și pentru cei cu boală - să zicem, cancer, boli de inimă sau diabet - este adesea mai greu să mergi, să te ridici și să cobori, să ridici obiecte.

„Oamenii îmbătrânesc și totuși doresc să meargă, totuși vor să fie agili”, a spus Sugar, menționând că ședința se crede că ar contribui la diabet, boli cardiovasculare și riscuri mai mari de mortalitate. „Trebuie să mergem pe jos, astfel încât de ce sunt necesare sisteme de purtat []. Trebuie să mergem. ”

sugarSugar a spus că acum se află bazele tehnologiilor de purtat.

„Avem baterii, microprocesoare. Veți avea întotdeauna nevoie de actuatoare mai bune, dar există sisteme acolo. Roboții purtabili sunt esențiali pentru piața de sănătate, piața asistată, producătorii, armata și agrementul. "

Fie că lucrează la exoscheleturi, orteze sau proteze, el a spus că proiectanții trebuie să construiască dispozitive care să interacționeze perfect cu utilizatorul; nu îi poți forța într-un tip de mișcare. Persoana trebuie să fie capabilă să meargă și să îi permită robotului „să-i urmeze” - nu puteți perturba ciclurile de mers sau mișcarea normală. Oamenii vor să se poată deplasa confortabil. Și exoscheletele masive pe care multe persoane le privesc nu sunt realitatea în viitorul apropiat, unitățile mai mici - în mod ideal în greutate de 10 lb sau mai puțin - sunt ideale. Sugar a spus că, la testare, oamenii care purtau dispozitive mai mari, în gama de 16 lb, au simțit că mergeau printr-o piscină sau că ar fi ca un echipament de exercițiu.

Echipa lui Sugar a creat un exoschelet de șold, cu o creștere metabolică de 10%. El a spus că de fapt este cu 10% mai ușor să rulați cu dispozitivul decât niciun dispozitiv deloc. Au avut și oameni care alergau repede - 12,8 mile pe oră. Ei s-au concentrat pe unghiurile de fază pentru a ajuta la furnizarea de energie către utilizator, privind viteza și poziția membrelor.

Zahărul a detaliat câteva dintre numeroasele aspecte ale purtării care sunt în prezent în dezvoltare, inclusiv:

• Dispozitive care alimentează șoldurile și genunchii, forțând oamenii să urmeze un model de mers

• Proteze care pot testa rigiditatea la un utilizator individual și pot ajusta aceasta

• Dispozitive specifice amputatelor (număr mare de ampute de la veterani militari și diabetici)

• Exoscheletele de reabilitare atașate la benzi de alergare pentru a permite oamenilor să meargă

• Dispozitive care permit victimelor AVC să practice sarcini repetitive și să construiască acele căi neuronale

• Dispozitive de compensare a gravitației care sunt utilizate la pacienții cu distrofie musculară

• Purtabile care permit vârstnicilor să se ridice cu succes din scaune

• Sistemele musculare pneumatice pentru o varietate de utilizări de asistență

• Sisteme hidraulice pentru ridicarea greutăților uriașe, potrivite pentru uzurile de depozitare

• Dispozitive care se leagă de instrumentele de lucru și reduc încărcarea utilizatorului, cum ar fi un grebl care este folosit pentru a asfalta

• Dispozitive de asistare manuală care permit utilizatorului să prindă mai bine obiectele

• Așa-numitele scaune fără carieră, care permit utilizatorului să se ghemuiască - apoi se blochează pe loc, astfel încât utilizatorul să poată lucra într-o poziție altfel incomodă

• Dispozitive de agrement, care ajută la schi - folosind dispozitive de amortizare pneumatice sau hidraulice pentru genunchi și

• Asistați dispozitivele pentru a permite alergătorilor de agrement să ruleze mai repede

Sugar a subliniat că durata bateriei și durabilitatea componentelor sunt preocupări esențiale.

„Armata a spus că doresc ca un soldat să meargă într-un marș de opt ore, deci este de aproximativ 5.000 până la 8.000 de pași. Cu o baterie de 5 litri cu 24 de ioni de litiu, facem opt ore de marș. Puteți face acest lucru doar dacă stocați energia corect ”, a spus el. „De obicei folosim o baterie de 1 lb, care îți oferă aproximativ trei ore de viață, doar de mers continuu, iar ideea este că ai făcut schimb. Nu asta este problema. Problema cea mai mare este [în sectorul privat], Medicare va plăti doar o gleznă la fiecare cinci ani, așa că aveți nevoie de un dispozitiv care să poată face aproximativ zece concerte, motorul și rulmenții trebuie să facă aproximativ 10 cicluri - astfel ciclul de viață este cea mai mare îngrijorare. ”

Atât hidraulica, cât și pneumatica pot găsi nișe în dispozitivele purtabile în următorii ani, iar Sugar a subliniat că industria ar trebui să ia în considerare să se uite mai mult la robotica soft, unde pneumatica este în mod evident un actor critic.

„Există o apăsare mare în acest sens, pentru a te îndepărta de dispozitivele mari și neplăcute”, a spus el.

Și pentru hidraulică, unde poate fi mai potrivit pentru manipularea sarcinilor?

„Există încă această nevoie pentru ca oamenii să încarce și să descarce lucrurile. L-am întâlnit pe CEO-ul Walmart la o conferință în urmă cu două săptămâni și el mi-a spus: „Ei bine, avem toți acești roboți în centrele de distribuție, centrele sale perfecte - iar centrele de distribuție sunt robotică lumină, și acolo este cu siguranță că mergem. . Dar am 11.000 de magazine și, în medie, două camioane merg la fiecare magazin în fiecare seară, așa că trebuie să descărcăm 22.000 de camioane în fiecare seară - mai este nevoie de oameni acolo ”.