Robotické

Budúcnosť strojárstva: nadľudské mechanické exoskeletóny

Budúcnosť strojárstva: nadľudské mechanické exoskeletóny



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Ľudia využívajú kladky a prevody mechanické výhody už tisíce rokov. Kedy konečne využijeme „skutočnú“ mechanickú výhodu, ktorú poskytujú nadľudské exoskeletóny? Pozrime sa na súčasnú technológiu a na to, čo príde.

Dnes exoskeletony

Takže exoskeletóny dnes existujú, ale ani zďaleka nie sú v takej podobe, akú predpovedali časy minulosti sci-fi. Sú to objemné zariadenia, ktoré môžu zosilniť ľudské schopnosti, ale inak sú pomalé a majú obmedzené napájanie a možnosti na diaľku. Spoločnosti už používajú exoskeletony na zlepšenie schopností svojich pracovníkov. Používajú sa však hlavne na boj proti preťaženiu z opakujúcich sa prác, a nie na transformáciu pracovníkov na nadľudí.

SÚVISIACE: SÚVISIACE: AKO NOSIŤ TECHNOLÓGIA EXOSKELETONU MOHLO PREMENIŤ MODERNÚ PRACOVNÚ SILU

Raytheon zostrojil nadľudský exoskeleton, ktorý zvyšuje schopnosti pracovníkov. Zariadenie je pomerne efektívne, ale v žiadnom prípade nie je minimalistické. Musí byť napojený na napájanie a jeho reakčné časy sú prinajlepšom nedostatočné. Stále to je určite exoskeleton, ale ten, ktorý úprimne povedané nemá žiadne skutočné využitie.

Globálny trh s exoskeletami rastie, keď technológia dosahuje bod životaschopnosti. Výskum Grand View Research naznačuje, že hodnota celého trhu bude do roku 2025 3,3 miliárd USD. Či už ide o výrobu alebo boj, je nevyhnutne potrebné použiť technológiu exoskeletonu. Ak je to toľko potrebné, čo potom brzdí strojných inžinierov a dizajnérov pri vytváraní funkčného a použiteľného exoskeletonu?

Obidva priemyselné odvetvia trápi zhruba rovnaký problém s dizajnom exoskeletonu: musia byť pohodlné na to, aby ich obsluha mohla nosiť po dlhšiu dobu, ale tiež musia byť dostatočne účinné na to, aby mali zmysel vôbec nosiť.

Toto je veľký technický problém, keď vezmete do úvahy, koľko energie je v súčasnosti na napájanie týchto exoskeletónov potrebných.

Keď sa pozriete na súkromný priemysel, významná časť v súčasnosti vyvinutých exoskeletónov je určených pre jednu konkrétnu časť tela. To je skvelé pre pracovníkov v továrni, ktorí opakovane vykonávajú jednu samostatnú úlohu. Napríklad pracovníkom, ktorí celý deň zdvíhajú boxy, môže pomôcť exoskeleton, ktorý pri zdvíhaní podopiera nohy.

Robia sa však aj technické inovácie. Niektoré návrhy exoskeletonu majú za cieľ využiť energiu nositeľa na nabíjanie, keď nepoužívajú mechaniku exoskeletonu. To môže potenciálne pomôcť zmierniť časté doby nabíjania.

Komerčne predstavujú exoskeletóny obrovský potenciál. Keď sa vrátime k príkladu zdvíhania skrinky, väčšina pôrodných prípadov sa zameriava na kĺb na tele. Pre zdvíhanie boxov sú to kolená. Na tlačenie alebo usporiadanie predmetov sú to lakte po plecia. Toto sú funkčne najslabšie miesta človeka, takže všeobecne sa budú snažiť exoskeletóny najskôr posilniť tieto oblasti anatómie.

Pri dlhodobejšom pohľade sa exoskeletóny pohybujú od toho, že sú iba silovými strojmi pre ľudské telo, a mohli by sa transformovať na veľmi špecifické stroje. Napríklad teoreticky by mohol byť naprogramovaný exoskeleton, ktorý by používateľa naučil hrať na klavíri alebo na bicie.

Napájanie exoskeletónov

Zďaleka najväčšia vec, ktorá vývojárom bráni v budúcnosti exoskeletónov, je zdroj energie. Pretože oblúkový reaktor Tonyho Starka neexistuje, inžinieri si môžu na základe praktickosti vybrať hlavne z radu batérií. Exoskeleton Cyberdyne HAL môže pracovať na batériu takmer 3 hodiny. Nie je to zanedbateľné množstvo času, ale znamenalo by to, že jeden pracovník továrne by na zvládnutie pracovného dňa potreboval 2 obleky exo alebo 3 nabitia batérie. To je ďaleko od funkcií, v ktoré sme možno dúfali. Balenie toľko šťavy, koľko je potrebné, do exoskeletu, aby vydržal celý deň, je vzhľadom na modernú technológiu batérií nemožné.

Zaistenie bezpečnosti exoskeletonu

Ďalším hlavným problémom modernej technológie exoskeletov sú bezpečnostné ovládače. Jedná sa o stroje vyrobené na priame prepojenie s ľudským telom. Ak urobíte niečo, čo spôsobí poruchu stroja, môže to mať za následok vážne zranenie používateľa. Toto ponechalo väčšinu väčších exoskeletónov zaradených na laboratórne štúdie.

SÚVISIACE: EXOSKELETÓNY POMÁHAJÚ PRACOVNÍKOM BEZPEČNÉ A BOJUJÚ ÚNAVU

Niet pochýb o tom, že technológie aditívneho a generatívneho dizajnu budú hrať v budúcnosti technológie exoskeleton veľkú úlohu. Pretože zníženie hmotnosti je hlavným faktorom v ich dizajne, organické mriežky a generatívne štruktúrovanie môžu pomôcť návrhom prirodzenejšej interakcie s ľudským používateľom.

Práve teraz sa oblasť mechanického navrhovania vyvinula do bodu, že problémy spojené s exoskeletonmi sa dajú ľahko vyriešiť. Keď sa batérie budú stále zmenšovať a stanú sa schopné akumulovať viac energie, dni komerčných ľahkých exoskeletónov môžu byť na nás.

Exoskeletony umožňujúce zdravotne postihnutým

Strávili sme veľa času rozhovormi o tom, ako exoskeletóny pomôžu zdatným ľuďom pracovať lepšie alebo rýchlejšie. Obrovská časť použitia exoskeletu však spočíva v pomoci ochrnutým ľuďom vstať a znovu chodiť.

Pretože exoskeletóny môžu v podstate exponenciálne zvýšiť výkon ľudských svalov, znamená to tiež, že ak má človek nedostatočne funkčné ľudské svaly, môžu si stáť na svojom mieste. Zoznámte sa s videom nižšie, ktoré podrobne popisuje jedno exoskeletové zariadenie, ktoré umožňuje zdravotne postihnutej osobe znovu chodiť.

Je zrejmé, že existuje veľké množstvo použití pre funkčne užitočné exoskeletové zariadenia. Ich vývoj pokračuje po celom svete. Aj keď už začíname vidieť implementáciu určitých exoskeletonových zariadení v konkrétnych podmienkach továrne alebo životného štýlu, v nie príliš vzdialenej budúcnosti môže prísť doba, kedy si exoskeleton môže kúpiť ktokoľvek.

Možno by ste sa mohli prejsť do miestneho obchodu s domácim tovarom a vybrať si jeden, ktorý si budete môcť prenajať na deň, keď ste dokončili projekt renovácie domu? Budúcnosť sa zdá byť jasná pre robotické exoskeletóny a som nadšený, že vidím, čo to prinesie.


Pozri si video: Работа в Словакии автозавод. Видео с место работы (August 2022).