А вот и робот, который подключается к плечу и помогает выполнять повторяющиеся операции и в неудобных положениях.
Исследователи создали переносного мягкого робота, который может помогать мышцам плеч при выполнении повторяющихся подъемов рук при работе над головой.
Команда Гарвардского университета разработала портативного робота, который помогает только тогда, когда это необходимо, и выключается, когда он не используется. Это помогает уменьшить усилия, необходимые пользователю, чтобы держать руки поднятыми. Робот носит форму рубашки и оснащен портативным блоком питания.
Испытания с участием рабочих показали, что робот заставляет мышцы плеч и рук работать на 40% меньше, не заставляя другие мышцы, например мышцы спины, работать интенсивнее.
Подробности исследования команды были опубликованы в журнале Science Robotics.
Продвинутый и «Мягкий» робот
Заболевания опорно-двигательного аппарата, связанные с работой, являются серьезной проблемой, вызывающей почти 70 миллионов посещений врача в год в Соединенных Штатах.
Этому риску способствуют высокие требования в трудоемких отраслях, таких как подъем рычагов 4600 раз в день при сборке автомобилей. В 2020 году 63 100 травм плеча привели к тому, что сотрудники лишились работы в среднем на 25 дней, что повлияло на производительность и затраты.
Кроме того, с увеличением среднего возраста работающих становится все более важным найти средства, облегчающие выполнение физических нагрузок даже у людей не очень молодых и, следовательно, более хрупких.
По мнению исследователей, хотя автоматизация и эргономичные средства снижают риск травм, они могут быть дорогими и сложными в применении. Носимые устройства, такие как пассивные плечевые опоры, предлагают универсальные решения.
Однако из-за сопротивления они часто усиливают активность антагонистических мышц. Балансирование помощи и сопротивления в этих устройствах остается проблемой для динамических задач.
Вот надувной робот-поддержка с приводами, которые активируются при необходимости, помогая поддерживать вес и работать в неудобных положениях.
Напротив, мягкие активные роботы предлагают контролируемую поддержку при минимальном весе и объеме благодаря используемым нежестким материалам. Когда он движется, чтобы занять позицию, он может оказывать необходимую поддержку, а затем отключаться, чтобы не оказывать сопротивление пользователю, сохраняя естественное движение.
Первоначально предназначенные для медицинского применения, эти роботы эффективно работают за счет снижения мышечной активности и могут найти применение в промышленности.
Исследователи из Гарварда разработали и протестировали портативного, мягкого, надувного робота для промышленных задач по поднятию плеч. Опираясь на предыдущую работу, они разработали портативный исполнительный блок для автономного использования и интегрировали все компоненты в функциональную одежду.
Их мягкий надувной плечевой робот оснащен двумя приводами, тремя инерционными измерительными блоками и портативным исполнительным блоком, встроенным в носимую одежду. В сотрудничестве с отраслевыми партнерами он был разработан так, чтобы выдерживать 5 фунтов (2,3 кг) в руке и весить менее 8,8 фунтов (4 кг). Помогает в течение 2 секунд после запуска задачи.
Используя усовершенствованный контроллер кинематического автомата, они провели эксперименты по моделированию обычных промышленных задач, чтобы оценить влияние различного времени помощи и давления на мышечную активность и биомеханику.
Уменьшить мышечное напряжение
Команда провела три эксперимента, в которых анализировалась кинематика пользователя, мышечная активность и точность контроллера при выполнении задач над головой. Кроме того, исследователи сравнили фиксированную и модулированную помощь при выполнении задачи динамического захвата, собирая предпочтения пользователя.
Оценки участников-людей во время моделирования промышленных задач показали, что робот снижает активность мышц-агонистов (передних, средних и задних дельтовидных мышц и двуглавой мышцы плеча) до 40 процентов с минимальными изменениями в углах суставов (диапазон движений менее 7 процентов) и отсутствие увеличения активности мышц-антагонистов (широчайших мышц спины).
Как работает рибот и в чем заключается снижение мышечных усилий
Сравнение параметров контроллера, проведенное исследователями, показало, что более высокая сила помощи и более раннее время оказания помощи привели к значительному снижению мышечной активности. При этом сенсорная система диспетчера работала чрезвычайно эффективно, срабатывая в 96% случаев, когда была необходима система помощи.
Благодаря нашему Telegram-каналу вы можете быть в курсе публикации новых статей «Экономические сценарии».
Статья «А вот и робот, который подключается к плечу и помогает выполнять повторяющуюся работу и в неудобных положениях» взята из «Экономических сценариев» .
Это автоматический перевод публикации, опубликованной в журнале Scenari Economici по адресу https://scenarieconomici.it/arriva-il-robot-che-si-collega-alla-spalla-e-aiuta-a-svolgere-i-lavori-ripetitivi-e-in-posizioni-scomode/ в Thu, 13 Jun 2024 10:00:53 +0000.