A Dachser először tesztelte élesben a német Bionic cég exoskeletonjait a mindennapi raktári munkafolyamatokban magdeburgi telephelyén. Az orvostudományban már régóta ismert a külső tartószerkezetek alkalmazása, és az ipari szektorban is egyre nő az ilyen típusú eszközök elérhetősége. Az eredmények meggyőzőek voltak, az új technológiát további Dachser telephelyeken is be fogják vezetni.

A raktári munkafolyamatok még sok fizikai igénybevétellel járnak, ami időnként rendkívül megterhelő, különösen árukirakodáskor vagy akár a komissiózáskor. A logisztikai cég régóta foglalkozik azzal, hogy technikai segédeszközökkel tehermentesítse alkalmazottait a megerőltető fizikai feladatok elvégzésében. Az exoskeletonok, mint külső teherhordó szerkezetek ígéretes megoldásnak tűnnek ezekhez a típusú feladatokhoz. Már 2019-ben folytak előzetes tesztelési folyamatok a Dachser raktáraiban elsősorban mechanikus rugórendszerrel, sínekkel vagy teheremelést segítő súlyokkal rendelkező passzív exoskeletonokon. Időközben az aktív exoskeletonok is elérték azt az érettségi szintet, hogy alkalmassá váltak valós raktári munkafolyamatokhoz. Elsődleges célja, hogy csökkenti az emelési tevékenységeket akkumulátoros robotmotorok segítségével. Emellett tehermentesíti a hát alsó részét nagyobb súlyok emelésekor és viselője kevésbé fárad el, ami ellensúlyozza a helytelen testtartást.

Az éles tesztelést először idén tavasszal kezdték el a Dachser magdeburgi raktárában az aktív exoskeletonokkal. A cél az volt, hogy valós körülmények között empirikus értékeket lehessen gyűjteni és hiteles visszajelzések érkezzenek dolgozóktól is egyben. “Cray X” típusú eszközöket használtak, amelyek az áruátvétel, a komissiózás és a csomagoló állomás különböző folyamatait támogatja. Az exoskeleton emelési folyamatonként 30 kilogramm könnyítést nyújt és a teherhordást is támogatja.

„Az exoskeletonok használatának pozitív előnyei bizonyíthatóan meggyőzőek“

– mondta Stephan Heinemann, a Dachser magdeburgi központjának szerződéses logisztikai részlegének vezetője.

„Tehermentesítik a raktári dolgozókat a nagyobb súlyok mozgatásánál és biztosítják a test ergonomikus stabilizálását. Ennek hosszú távú előnyei is vannak, mert az exoskeletonok megakadályozzák a káros túlterhelést és a munkabaleseteket. Bíztatónak tűnt a készülékek könnyű kezelhetősége is, amit a kísérleti alkalmazottak is meggyőzően alátámasztottak.”

A teszt során a kísérleti munkavállalók a hát alsó részének remélt megkönnyebbülését észlelték, a jövőben ezért három típusú exoskeletont helyeznek rendszeresen üzembe a raktári munkafolyamatok megkönnyítése érdekében.

Az új technológia rendkívül népszerű, így a Dachser további telephelyein, így ősztől az ulmi logisztikai központban bevezetik az exoskeletonokat.

„Az új technológiák és innovációk használatával folyamatosan arra törekszünk, hogy hatékonyabbá és optimálisabbá tegyük a munkafolyamatokat, akár a raktári anyagmozgató műveletek területén is. Mindehhez szükségünk van a munkavállalók aktív közreműködésére is a raktárlogisztikai tevékenységeik minden szintjén”

– teszi hozzá Thomas Klare, a DACHSER szerződéses logisztikai osztályának vezetője.

“Az exoskeletonok használata határozottan bizonyítja, hogy a modern technológia nemcsak közvetlenül könnyíti meg a munkát, hanem hosszú távon is pozitív hatással lehet logisztikai munkatársaink egészségére.”

The post Exoskeletonokat tesztel a Dachser appeared first on Műszaki Magazin.

Az „Autonomyo” exoskeletonnal ez az álom már valóra váltható. Az aktív járássegítő eszköz a legyengült izmokat támogatja, és lehetővé teszi a természetes mozgássort utánzó intuitív mozdulatsort. A pluszerőt hat mikromotor szolgáltatja. Az exoskeleton és annak használója közötti harmonikus interakció elősegítéséhez FAULHABER egy innovatív, minden-az-egyben motort fejlesztett ki nyomatékérzékelővel.

Az orvostudomány több mint 800 különböző neuromuszkuláris rendellenességet különböztet meg. Ahogy a nevük is sugallja, ezek mind az idegekre, mind az izmokra hatnak. Némelyikük az egész testre hatással van, mások csak bizonyos területekre. Bár szerencsére a rendellenességek többsége viszonylag ritkán fordul elő, az érintett betegek közül sokan súlyos mozgáskorlátozottságban szenvednek. Ennek az az oka, hogy annak ellenére, hogy ezeknek a rendellenességeknek sokféle oka van, és sokféleképpen alakulnak ki, egy dolog közös bennük: az izomgyengeség (izomdystrophia), amely sok esetben súlyosbodik.

„Ha az izomgyengeség a lábakban jelentkezik, a járás egyre nehezebbé, míg végül valamiféle támasz nélkül lehetetlenné válik – magyarázta Mohamed Bouri, a svájci lausanne-i műszaki egyetem (EPFL) rehabilitációs és segítő robotikai kutatócsoportjának (REHA Assist) vezetője. – Az izmok még működőképesek, de nem tudnak elegendő erőt kifejteni ahhoz, hogy a betegek stabilan álljanak, vagy önállóan mozgassák a lábukat. Nyilvánvaló, hogy ez óriási hatással van a páciens mozgási képességeire és életminőségére. A hatások hasonlóak a stroke utáni izomerő-csökkenéshez. Célunk az volt, hogy ezeket a korlátokat motoros támogatással a lehető legnagyobb mértékben leküzdjük – továbbra is kihasználva a beteg hozzájárulását a saját mozgásához.”

Könnyűszerkezetes támogató eszköz

A csoport vezetője a már használatban lévő hagyományos exoskeletonokra utalt, amelyek humanoid ihletésű technológián alapulnak. Ezek az eszközök lehetővé teszik a mozgáskorlátozottak számára, hogy mankó nélkül járjanak, de súlyuk a 40 kilogrammot is meghaladja. A REHA Assist által kifejlesztett, mindössze 25 kilogramm súlyú „Autonomyo” ennél sokkal könnyebb és a beteg legyengült, de még részben működő mozgásszervi rendszerével is képes működni.

A készüléket fűző rögzíti a törzs körül, valamint mandzsetta a használó lába körül. Mindkét oldalon háromhárom motor teszi lehetővé a mozgást azáltal, hogy biztosítja az izmokból hiányzó erőt. Minden esetben egy motor felelős a csípő hajlításáért és nyújtásáért, egy másik motor pedig ugyanezt a térdnél végzi el. A harmadik motor a láb csípőízületi abdukcióját és addukcióját, vagyis a láb a test középvonalától számított oldalirányú mozgását támogatja. A motorok együttesen segítik a pácienst az egyensúly megőrzésében és az egyenes járásban. Egy nemrégiben végzett klinikai vizsgálatban, amelyben járási zavarral küzdő személyek is részt vettek, igazolták az Autonomyo rendeltetésszerű működését. Az exoskeleton megfelelő támogatást nyújtott, miközben lehetővé tette a szabad mozgást, követve a felhasználók szándékait. Az ízületi mozgások tartományát és a járási ütemet nem befolyásolta negatívan.

Visszajelzés a mágneses mérőrendszertől

Rendkívül fontos, hogy az eszköz a felhasználó szándékának megfelelően segítse a járást.

„A pozícióváltoztatás kezdeti indítéka – vagyis a járás megkezdése – az alsó végtag helyzetének kismértékű változásában fejeződik ki – magyarázta Mohamed Bouri. – Ezt érzékeljük kombinálva egy tehetetlenségi mérőegység, a talpon lévő nyolc terhelésérzékelő és a motorok ízületi helyzetérzékelőként funkcionáló jeladóik információival. Mindezek az adatok hozzájárulnak az egyensúly elősegítéséhez.”

Séta közben döntő jelentőségű az eszköz és a felhasználó közötti interakció. A FAULHABER által kifejlesztett nyomatékérzékelő feladata ennek a kölcsönhatásnak az érzékelése, és ezáltal a segítségnyújtási stratégia pontos végrehajtása.

„A precíz nyomatékérzékelő a motorba történő integrálásának projektje néhány évvel ezelőtt kezdődött, és célja az olyan alkalmazások népszerűsítése, mint a biztonságos ember-robot interakciót lehetővé tevő Cobotics – magyarázta Frank Schwenker, a FAULHABER Előfejlesztési Csoportjának vezetője. – Az Autonomyo először képes megvalósítani a koncepciót egy kihívást jelentő asszisztencia-technológiai alkalmazásban.”

A hagyományos nyomatékérzékelési technológia tágulási szalagokat használ az alkatrészeken, amelyek a kifejtett erő hatására deformálódnak. Felépítésük gyenge pontja az azokat rögzítő ragasztókötés. Az Előfejlesztési Csoport fejlesztői ezeket a szalagokat nagy felbontású mérőrendszerre cserélték.

„Ez lehetővé teszi számunkra, hogy a plusz/mínusz 30 newtonméteres mérési tartományban 1,5 százaléknál kisebb eltérést érjünk el – mondta Frank Schwenker. – Az érzékelő ezért nagyon precíz értéket ad a válasznyomatékra a sétáló mozgás során.”

Ez az érték létfontosságú szerepet játszik az Autonomyo exoskeleton vezérlésében, amely természetesen számos más értékkel is számol.

„Az eszköz a páciensekhez történő testre szabása a teljes rendszer nagyon differenciált kalibrálását feltételezi – magyarázta Mohamed Bouri. – A különböző paraméterek és a mozgásból származó visszacsatolás felhasználásával a szoftver kiszámítja a vezérlőjeleket a hajtásokhoz. Ezek alapján határozzák meg a motorok által nyújtott segítség típusát és mértékét.”

Hajtásteljesítmény és fejlesztési potenciál

Az egyes készülékekben található hat hajtásegységet a FAULHABER szállítja. Alapelemük a 32 milliméter átmérőjű 3274 BP4 kefe nélküli motor, amely ebben a méretkategóriában a piacon elérhető legnagyobb teljesítményt nyújtja. Az erőt egy 42 GPT bolygókerekes hajtómű továbbítja, amelynek tengelye kifejezetten erre az alkalmazásra készült. Egy mágneses IE3 útadó a pozíció adatokat továbbítja a vezérlőnek. A hajlító/nyújtó mozgásokhoz a négy motor hajtóművébe nyomatékérzékelőket építettek.

FAULHABER BP4 KEFE NÉLKÜLI EGYENÁRAMÚ SZERVÓMOTOROK

A meghajtóegységekkel szemben támasztott követelményeket a csúcskategóriás mikromotorok képesek kielégíteni. Ennél az alkalmazásnál a legfontosabb tulajdonságok a nagy teljesítmény a lehető legkisebb térfogattal és tömeggel, valamint a pontosság, a megbízhatóság és a hosszú élettartam

„Nem volt különösebben nehéz megtalálni a megfelelő beszállítót – emlékezett vissza Mohamed Bouri. – A specifikációk meghatározása után a motorválaszték már csak kevés jelöltet hagyott a versenyben. Egyetemünk asztrofizikai karok közötti kutatócsoportja már dolgozott együtt a FAULHABER-rel, így meggyőző ajánlást tudott adni és eleve létezett egy jó kapcsolat. A FAULHABER ráadásul már abban a helyzetben volt, hogy rövid időn belül ki tudta fejleszteni a nyomatékérzékelőt. Ez nagyon fontos volt a projektünk szempontjából.”

FAULHABER 42GPT BOLYGÓKEREKES HAJTÓMŰVEK

Az alkatrész egyelőre nem sorozattermék, és eddig csak az EPFL-hez gyártották kis mennyiségben. Frank Schwenker fejlesztőmérnök azonban sok más alkalmazási területet is el tud képzelni:

„A nagy felbontású nyomatékmérés minden tapintási alkalmazásban jelentős hozzáadott értéket jelenthet. Például minden típusú robotos asszisztenciában a műtőben, ahol a sebész irányítja a műszert és a gép szabályozza a teljesítményt és a pontosságot. Az érzékelő védelmi funkciót is elláthat, és a nyomaték korlátozására is használható. Sőt, kiválóan alkalmas a minőségbiztosítás dokumentálási folyamataira minden olyan esetben, amikor rendkívül pontos nyomatékértékeket kell igazolni.”

The post Az önálló járás képességének visszaszerzése appeared first on Műszaki Magazin.