Endüstride Giyilebilir Kazımların Yükselişi
Endüstriyel işyerleri fiziksel suskunluğu azaltmak için giderek daha fazla yıpranmış, yaralanmayı önlemek ve üretkenliği artırmak.Bir exosuit üretim, lojistik ve inşaatla büyürken, tasarım odaklanması, daha sezgisel olarak, deneyim daha az yorgunluk ve daha yüksek durumsal farkındalık sağlar.Bu makale, temel tasarım ilkelerine uygun olarak, çalışanların kendi vücut şemalarına uygun bir şekilde entegre edilmesi için uygun bir bütünleme yapar.
Giyim edilebilir Robotlarda Embodiment nedir?
Embodiment, bir kullanıcının dışsal bir cihazın kendi algılayıcısı olarak algıladığı psikolojik ve fizyolojik süreci ifade eder; bu, duyusal geri bildirim, mekanik uyum ve kontrol gecikmeli sistemler alanından itibaren dikkatli bir şekilde hareket eder.
Embodiment Design
1. Rahat ve Ergonomi
Embodimentin temeli fiziksel bir konfordur. pinches, chafes veya doğal eklem hareketi her zaman dışsal hissetmeli. Tasarımcılar, ayarlanabilir çerçeveler, nefes alınabilir ⁇ ve esnek malzemeler kullanarak, esnek bir şekilde kullanılmalıdır. ). ve buna göre, hızlı sürümler ve/veya otomatik olarak monte edilenler için prototip test sırasında, sıcak noktaları ve hareket müdahalelerini tanımlamaya yardımcı olur. Modern exosuits, örneğin gelişmiş olanlar için.
2. Low Latency ve Intuitive Control
Embodiment, kullanıcının niyetine minimum gecikme ile cevap veren sisteme bağlıdır. 100-milli bir gecikme bile mülkiyet illüzyonunu kırabilir. Bu nedenle, exosuit kontrolörleri tahmin edilebilir modeller ve yüksek bant genişliği sensörü döngüsü boyunca kullanıcı niyetine göre.
3. Duy Geribildirim ve Şeffaflık
Kullanıcının başvurulması gereken, kilitli veya serbest hareket eden eylemleri algılayabilmeli ve kollarda herhangi bir anormallik varsa, manyetik geri bildirim) Bu bilgiyi, uygun veya görsel kanallar hakkında bilgilendirerek, geri bildirimde bulunabilmektedir.
4. Mekanik Şeffaflık ve Pasif Uyum
Eski sütun aktif olarak yardımcı olmadığı zaman bile, hiçbir torkın emrinde özgürce hareket etmesine izin vermemelidir.(0)passive uyumluluğu) gibi, ilkbahar yüklenen eklemler, elastik gruplar ve yükleyici yükleyiciler gibi, bu, herhangi bir torkın komuta ettiğinden daha özgürce hareket ettirilmesine izin verecek olan engeller.Bu özellikle küçük bileşenleri monte eden görevler sırasında önemlidir.
Ergonomi ve İnsan Faktörleri
Embodiment, insan faktörlerinin derin bir göz önünde bulundurulmadan elde edilemez. Endüstriyel exosuits, kullanıcıların 5. ila yüzde 95'i yüksekliğe, ağırlıklara ve ekstremitelere göre yüksek çözünürlükte tutmaları gerekir.[D)Anthropometrik veritabanı) Ayrıca, ABD Ordusu'nun diğer standart koruyucu ekipmanlarından (PPE): Sert şapkalar ve keskin bir dakikalar altında, sert bir çelik yardımı ve sıkı bir şekilde kabul edilebilirlik merkezi, vücut için vücut merkezi denge bozukluğundan kaçınmak için yakın kalmalıdır.
[FONT:0)Basın dağıtım[Dönetici], başka bir kritik faktördür. Sertleştirici çerçeveler ile temas, yumuşak doku hasarı veya sinir sıkıştırması için yol açabilir. Tasarımcılar kullanımdan dolayı ).Sonlu elemanlar analizi (FEA)), özel olarak, modüler bir sistem içinde cilde uygun olmayan bir şekilde yumuşak bir şekilde yardımcı olur.
İç Ortamlara Özel Meydanlar
Harsh İşletim Koşulları
Endüstriyel zeminler toz, yağ, nem, aşırı sıcaklıklar ve makineden gelen titreşimleri açığa çıkarır. Elektronikler IP54 veya daha yüksek ingre koruma ile karşı karşıya kalabilir.Aksiyel sensörler ve sensörler, -20 °C'den 50 °C'ye kadar sıcaklıklarda güvenilir şekilde çalışmalıdır.[Döneticiler, kontrol veya farmasötik ayarlarda) özellikle de gıda işleme veya farmasötik ortamlardaki rahatlıklar için kolay olmalıdır.
Mevcut Çalışma akışları ile uyumluluk
İşçiler sınırlı alanlarda hareket ederler, tırmanma merdivenleri, yüksek vinçler çalışır ve ağır araçlarla başa çıkmamalıdır. Exosuits, makinede yeni tehlikeler oluşturmak gibi bir uyarıda bulunmamalıdır.(0)İnsan-robot etkileşimi güvenlik) standartları (örneğin, ISO 13482), güç ve hız sınırları için kılavuzlar sağlamalıdır. Exosuitss should include the range of the machine.[/FLT:3).
Bilişsel Yük ve Eğitim
En sezgisel exosuit bile bir adaptasyon dönemi gerektirir. İşçiler cihazına güvenmeyi ve geri bildirimlerini anlamalıdır. Eğitim programları, daha sonra dinamik olanları ve nihayet tam iş döngülerine entegre etmek için daha olasıdır. ”Ücretsiz gerçeklik (AR)).
Embodiment Design'da Güvenlik Düşünmeleri
Güvenlik, eski arka plan tasarımının ayrılmaz bir temel taşıdır. Acil durum durdurma mekanizmalarının ötesinde, tasarımcılar kalp atışını uygulamalıdır:0)[Döneticileri sınırlayan veya garip duruşları tespit etmek için, sistem bir risk algılayabilirse, yardım veya kullanıcı uyarısını azaltabilir.).
[FONT:0) Redments İletişim[Döneticiler)[Döneticileri)[Döneticileri) veya İş Güvenliği ve Sağlık Merkezi için Ulusal Enstitü (NIOSH)), bir eşiğine geçiş yaparken, iş başında yatan iskeletlerin kullanımı için fiziksel olarak ihlal edilenler ve güncellemelerin iş güvenliği programları tarafından yetkilendirilmesi gerektiğini garanti eder.
Sensörler Geribildirim ve Kontrol Modalities
Kullanıcı ve exosuit arasındaki sensör döngüsü iki yönlüdür. Kullanıcı kendi hareket ve kas aktivitelerini kullanarak niyet gönderir; bu döngüyü kapatmak için, tasarımcılar çeşitli kontrol yöntemleri kullanır:
- [FONT:0]Myoelektrik kontrolü: [DFLT:1] EMG elektrotları deride kas sözleşmelerini tespit edip yardımları tetikler. Bu kısa kullanım için iyi çalışır, yüksek güç görevleri için ancak endüstriyel RF ortamlarda sağlam gürültü iptal gerektirir.
- [FONT=0)Force-tork sensörleri:[Dönetici:[Dönetici:0)[Döneticileri)[i:0)Köpek-tork sensörleri:[Dönetici:[Dönetici: 0,4] İnsan-suit arayüzünde yer alan bu ölçüm, kullanıcının ne kadar çok çaba gösterdiğini veya uygun şekilde çekmesini sağlar.
- [FONT-based hareket tahmini:[Dönetici:0][Dönetici:0)IMU- bazlı hareket tahmini:[Dönetici:0))Grup yönlendirme ve hız izleyerek sistem, kullanıcının amaçlanan yörüngeye ve hareket aşamasında erken yardım uygulayabilir.
- [FONT:0)Haptic cues:[Dönetici:[Dönetici: 0) Küçük vibrasyon motorları veya baskı hareketleyiciler, aktif ve pasif modlar arasında geçiş yaparken veya yük sınırı yaklaşırken.
Umut verici bir yön şu:0)shared kontrol[Dönetici: 1), exosuit aynı zamanda güvensiz hareketleri önlemek için kullanıcının aynı anda yardımcı olduğu yerde, bir işçi bir geri yüklemeye çalışırsa, uygun duruşa destek verebilir.
Bakım ve Durability için Tasarım
Endüstriyel exosuits başarısızlık olmadan binlerce görev döngüsü hayattamalıdır.ETHFLT:0)Modular mimarisi), bireysel bileşenlere izin verir - rektörler, bataryalar, kayışlar - tüm sistemi değiştirmeden önce değiştirilmesi gerekir.[/D:2|Battery yaşam)) Tüm bir değişim ve hızlı şarj aletini kapsamalıdır.
Vaka Çalışmaları ve Endüstri Uygulamaları
Birkaç gerçek dünya dağıtımları, işçi silahlarını üst görevlerde desteklemek için Ford assembly'de kullanılır.(15 kilo) ve torso'nun ağırlıklarını dağıtıyor, iyi bir şekilde işlemeye devam ediyor.İşer geri bildirim, omuz yorgunluğu ve sadece birkaç dakika boyunca öğrenme eğrisi ile ezici bir şekilde olumlu olmuştur.
Bu arada,Laevo Exo iskeletleri[[Döneticiler) sadece lojistik depolarda yaygın olarak kabul edilen pasif bir geri destek seçeneği sunar. Tasarım, işçilere yürüyüş ve tırmanma merdivenleri engelleyemez.
İnşaat sektöründe, [[0)Hilti[DÜDÜT:1), yüksek hacimli torklama çözümleri oluşturmak için eski girişimlerle işbirliği yaptı. Örneğin, ağır çekekli bir exosuit kolunu karşılayan bir el çantası, işçilere merdivenleri çalıştırmalarına izin verdi.
Bu örnekler, iteratif kullanıcı testlerinin önemini vurgulamaktadır. Her endüstri benzersiz gereksinimleri vardır: bir giyim fabrikası tekrarlanan dikiş hareketlerine müdahale etmeyen bir takıma ihtiyaç duyar; bir tersanenin tuz su spreyine dayanan birine ihtiyacı vardır. Başarılı embodiment tasarımları asla tek bir makyaj-fittir.
Future Road in Embodiment Design
Adaptif ve Öğrenme kontrolörleri
Makine öğrenimi, bir kalibrasyon seansı sırasında exosuits'un ve daha sonra kullanıcının yorgunluk veya beceri değişiklikleri olarak sürekli olarak geliştirilebileceğini sağlayacaktır.AurFLT:0)kişiselleştirilmiş kontrol modeli), bir kalibrasyon oturumu sırasında eğitilebilir ve sonra kullanıcının yorgunluk veya beceri değişiklikleri olarak güncellenebilir.Bu adaptasyon seviyesi, öznelenme hissi giderek daha doğal hale getirir.
Yumuşak Robotik ve Tekstil
Dezenfek çerçeveler yumuşak, kumaş temelli exosuits that use pnömatik veya tendon odaklı hareketleyiciler. Bunlar, neredeyse boş ve daha hafif, daha rahat ve daha az obtrusive. Research from ArtiFLT:0)Harvard's Wyss Institute), yumuşak exosuitsinlerin yürüyüş ve kaldırma için anlamlı bir yardım sağladığını gösteriyor.
Nesnelerin Endüstriyel İnterneti ile Bütünleşme (IIoT)
Exosuits bir fabrikanın dijital ağı üzerinde düğümler haline gelebilir, işçi ergonomikleri, görev tamamlama oranları ve hatta çevresel tehlikeler hakkında verileri paylaşıyor. Bu veriler, iş akışlarını optimize etmek, zamanlama önleyici bakım ve yaralanma-prone görevleri tespit etmek için kullanılabilir. Embodiment, davranışı bağlamsal culere dayalı olarak ayarlamayı tercih edebilir -örneğin, kullanıcının bir merdivene adım atmasını tespit ettiğinde destekleyebilir.
Duygusal ve Sosyal Embodiment
Future exosuits ayrıca sosyal faktörler için de hesap verebilir. İşçiler, düşük batarya için kendi bilinçli bir cihaz giyiyor olabilirler, tarafsız renkli planlar ve opsiyonel kapaklar bu eşleşme şirketi üniformaları stigma azaltabilir. ek olarak, eskileri ince renk değişiklikleri ile iletişim kurabilecektir (örneğin, normal, sarı düşük batarya için)
Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç
Embodiment tasarımı, yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte, kontrol edilebilir bir şekilde, sensörlü geri bildirimde bulunan ve mekanik şeffaflık algıladıkları zaman, daha verimli, daha az yorgunluk ve teknolojiyi yükten ziyade bir araç olarak kabul ederler.Achieving this requires high-centered steps, and learning from real world, results of industry, you can make the extreme resources, and solid security requirements.