Российские экзоскелеты ExoHeaver
До сих пор широко распространено мнение, что экзоскелеты ‒ это полуфантастические устройства, производить которые под силу только самым высокотехнологичным предприятиям. В действительности, изготовлением экзоскелетов занимаются десятки производителей по всему миру, в том числе несколько российских, крупнейший из которых — курская компания ЭкзоМед, — производит экзоскелеты серии ExoHeaver.
Об этом производителе и его экзоскелетах читайте далее.
Источник: exomed.org
Содержание
- О компании
- Виды экзоскелетов
- Экзоскелеты ExoHeaver
- Заключение
О компании
Источник: facebook.com
Компания ЭкзоМед создана на базе Лаборатории мехатроники и робототехники курского Юго-западного университета. Её специалисты занимались разработками с 2015 года, начав с медицинских экзоскелетов, предназначенных для реабилитации и социальной адаптации людей с нарушениями опорно-двигательного аппарата. В 2016-ом они приступили к созданию промышленных экзоскелетов, а в 2020-м развернули их серийное производство.
Промышленные экзоскелеты применяются для подъема, удержания и перемещения грузов, а также поддержания тела при длительном пребывании в неудобном положении. Они снижают и перераспределяют нагрузку, сохраняя здоровье работников и повышая производительность труда.
Компания обладает 10 патентами на экзоскелеты и входит в число резидентов Сколково. Её производственная база, сертифицированная по ISO 9001, ISO 14001 и OHSAS 18001, располагается в Курске. Основные потребители продукции ЭкзоМед ‒ ПАО Норникель и ПАО ГазпромНефть.
Помимо производства, экзоскелеты от ЭкзоМед применяются на транспорте, в строительстве, ремонте и складских работах.⠀
Виды экзоскелетов
Активными называются экзоскелеты, которые оснащены приводами, получающими энергию от источников питания, закрепленных на самом экзоскелете. Активные экзоскелеты резко расширяют возможности операторов, благодаря многократному увеличению силы, прилагаемой к объектам. Как следствие, возрастает производительность труда и снижается вероятность травм.
Пассивными называются экзоскелеты, не использующие источников энергии. Принцип их действия основан на базовых законах механики: они перераспределяют и оптимизируют нагрузку за счет применения механических компенсаторов и блокирующих механизмов.
ЭкзоМед предлагает активный экзоскелет Active Electric, а также два пассивных ‒ 3Hander и Lowebacker. Lowebacker, в свою очередь, относится к легким, мягким экзоскелетам.
Экзоскелеты ExoHeaver
Активный экзоскелет ExoHeaver Active Electric
Источник: exomed.org
ExoHeaver Active Electric ‒ первый российский активный промышленный экзоскелет, разработанный по заказу ПАО ГМК Норильский Никель и широко используемый на его предприятиях. Он предназначен для оказания помощи при подъеме и удержании грузов и инструментов, а также для поддержания тела при необходимости длительно находиться в наклонном положении или с согнутыми ногами.
Экзоскелет оснащается гравитационными компенсаторами и/или электроприводами, принимающими на себя до 90% нагрузки. Для защиты плеч и крепления тяжелого инструмента может использоваться дополнительное оборудование.
Характеристики
-
- Габариты, м1,7 х 0,5 х 0,4Масса, кг24
- Рабочая нагрузка, кг50Предельно допустимая нагрузка, кг60
- Скорость подъёма грузов электроприводом, см/сдо 8Максимальная высота подъёма груза, м1,5
- Гравитационные компенсаторы+Тип креплений на туловище оператораУпор спины с жилетом, поясной ремень
- Диапазон ширины таза, см43 ÷ 50Диапазон длины бедер, см38 ÷ 48
- Диапазон длины голеней, см49 ÷ 62Стоимостьот 1 020 000
Достоинства и недостатки
Бесспорные достоинства ExoHeaver Active Electric:
- высокая грузоподъёмность;
- простота подгонки и последующей эксплуатации;
- низкая стоимость.
К недостаткам можно отнести ограниченные возможности настройки и регулировки.
Сравнение с аналогами
Human Universal Load Carrier (HULC) – США
Источник: singularityhub.com
HULC это активный экзоскелет с гидравлическим приводом, который обеспечивает возможность перемещения грузов весом до 80 кг на любой местности, с минимальной нагрузкой на организм. Имеет гибкую конструкцию, допускающую ползание и глубокие приседания.
Экзоскелет позволяет передвигаться со скоростью 4 км/ч на максимальную дальность 20 км по ровной местности. Время работы – до 8 часов.
HULC превосходит экзоскелеты ExoHeaver по грузоподъемности и эргономичности. При этом он обладает существенно большим весом, его работа на одном заряде батареи менее продолжительна, а цена намного выше. Также следует иметь в виду, что HULC создан по заказу армии США, поставляется только военным и на открытом рынке не представлен.
Daewoo Shipbuilding and Marine Engineering Exoskeleton – Южная Корея
Источник: pinterest.ca
Экзоскелет разработан для работников судостроительных компаний, которым часто приходится иметь дело с крупногабаритным массивными грузами. По заверениям разработчиков, его использование повышает подъемную силу оператора на 30 кг.
Экзоскелет весит 28 кг, но, благодаря его антропоморфному строению и мощным гидравлическим и электрическим приводам, для оператора этот вес практически неощутим. Устройство питается от аккумуляторной батареи, обеспечивающей три часа непрерывной работы.
Корейский экзоскелет демонстрирует сходные с ExoHeaver показатели грузоподъемности. При этом его работа на одном заряде батареи менее продолжительна, он больше весит и намного больше стоит. Будучи разработан по заказу судостроительного подразделения Daewoo, экзоскелет в настоящее время используется только на верфях корпорации и в продажу не поступает.
Пассивный экзоскелет ExoHeaver 3Hander
Источник: exomed.org
Экзоскелет ExoHeaver 3Hander предназначен для облегчения физического труда работников промышленного производства. Его отличительной особенностью является наличие “третьей руки” – механического модуля, используемого для крепления тяжелого инструмента и удержания инструмента со снижением нагрузки, в том числе с возможностью виброзащиты.
Принцип действия экзоскелета основан на компенсации изгибающих моментов в суставах и передаче нагрузки с человека на механический силовой каркас. В ходе выполнения технологических операций нагрузка распределяется по силовому каркасу, что обеспечивает защиту поясничного отдела позвоночника от чрезмерного скручивания и смещения дисков. Также конструкцией предусмотрены специальные упоры, действующие подобно сиденью и снимающие нагрузку с ног оператора.
Экзоскелетный комплекс успешно прошел испытания и в настоящее время используется на предприятиях ПАО ГМК Норильский Никель и ПАО ГазПромНефть.
Характеристики
-
- Габариты, м1,5 х 0,5 х 0,4Масса, кг14
- Рабочая нагрузка, кг20Предельно допустимая нагрузка, кг25
- Диапазон длины голеней, см49 ÷ 62Максимальная высота подъёма груза, м1,5
- Гравитационные компенсаторы+Тип креплений на туловище оператораГрудная разгрузка, поясной ремень
- Диапазон ширины таза, см43 ÷ 50Диапазон длины бедер, см38 ÷ 48
- Стоимостьот 540 000
Достоинства и недостатки
Среди достоинств ExoHeaver 3Hander следует отметить
- высокую грузоподъёмность;
- простоту подгонки и последующей эксплуатации;
- умеренную стоимость.
К недостаткам следует отнести отсутствие усиленного силового каркаса и ограниченные возможности настройки и регулировки.
Сравнение с аналогом
Источник: lockheedmartin.com
Ближайший аналог ExoHeaver 3Hander – экзоскелет Fortis Tool Arm, разработанный американской корпорацией Lockheed Martin по заказу вооружённых сил США. Сначала корпорацией был создан экзоскелет Fortis, повышающий способность пехотинцев совершать длительные переходы с большими грузами. Затем на его основе было разработано упрощённое устройство Fortis Tool Arm, адаптированное для использования на верфях и кораблях ВМС США.
Fortis Tool Arm представляет собой не имеющую приводов шарнирно-сочлененную раму, которая позволяет использовать инструменты массой до 16,3 кг. Экзоскелет переносит вес инструмента на опоры, разгружая руки и поясницу, а также гасит возникающие при работе вибрации. Отпускная цена – от $ 7200.
Пассивный экзоскелет ExoHeaver Lowebacker
Источник: exomed.org
ExoHeaver Lowebacker – это пассивный экзоскелет с механическими компенсаторами в области спины. Совершенно не стесняя движений, он уменьшает нагрузку на поясницу почти на 60%, обеспечивая резкое снижение травматизма и рост производительности труда.
Характеристики
- Габариты, м0,5 х 0,5 х 0,2Масса, кг1,5 кг
- Вспомогательная сила, кгдо 30 кгТип креплений на туловище оператораЖилет, поясной ремень.
- Стоимость, рубот 85 000
Достоинства и недостатки
К достоинствам следует отнести
- малую массу и незначительные габариты устройства;
- простоту подгонки и последующей эксплуатации;
- надёжность защиты поясницы;
- низкую стоимость.
Основной недостаток – отсутствие поддержки рук и ног. Экзоскелет защищает только поясницу, а для защиты рук и суставов ног необходимо дополнительно приобрести другие модели.
Сравнение с аналогом
Ближайший аналог ExoHeaver Lowebacker – экзоскелет SuitX BackX, разработанный американской корпорацией US Bionics, использующей торговую марку SuitX. Данный экзоскелет может использоваться как отдельно, так и в составе комплекса SuitX MAX, включающего компоненты LegX и ShoulderX – для ног и плечевого пояса соответственно.
- Габариты, м0,51 x 0,43 x 0,25Масса, кг2,3 ÷ 3,6
- Вспомогательная сила, кг13,6Тип креплений на туловище оператораМатерчатые накладки, металлические профили, ремни
- Отгрузочная ценаот $ 7000
Благодаря расширенными возможностями регулировки и подгонки, SuitX BackX эффективно снимает нагрузку не только со спины и поясницы. Он более удобен и функционален, чем ExoHeaver Lowebacker, но стоит в 4-5 раз дороже.
Заключение
Экзоскелеты ExoHeaver — легкие, функциональные и недорогие, – намного дешевле зарубежных аналогов. Их приобретение быстро окупается, за счёт роста производительности и снижения травматизма, а равноценные функционально, доступные для покупки и схожие по цене аналоги практически отсутствуют.
Оставить комментарий