Exoschelete: mobilitate și eficiență de nouă generație

Exoschelete: mobilitate și eficiență de nouă generație

Exoscheletele de astăzi combină inteligența umană, instinctul și judecata cu forța și rezistența robotică pentru a face sarcinile mai sigure, mai ușoare și mai eficiente. Jeff Breakey, director de vânzări pentru automatizări, explică modul în care soluțiile armonice Cone Drive de precizie permit viitoarei forțe de muncă industriale din lume prin robotică.

Oamenii și robotica se mișcă în armonie

Piața globală a exoscheletelor este de așteptat să crească de la 500 de milioane de dolari în 2021 la 5 miliarde de dolari în 2030. Două tendințe principale conduc această expansiune de zece ori:

  • Oamenii și angajatorii doresc mai multă siguranță la locul de muncă și ergonomie și
  • Lipsa forței de muncă provoacă oamenii să lucreze mai eficient.

Exoscheletele le permit pe ambele, mai ales atunci când sunt alimentate cu baterie. Dintr-o dată, un muncitor care poate ridica 40 de livre. pe cont propriu poate gestiona 200 de lbs. fără efort. Încărcătura grea este ușoară pentru persoanele care întrețin aeronave sau care asamblează automobile. Acest lucru se datorează faptului că soluțiile de angrenaj din articulațiile exoscheletelor poartă în mod sincron povara greutății unității și sarcina la îndemână – în același timp măresc puterea propriului corp al purtătorului.

Cone Drive , o parte a grupului Industrial Motion de la Timken, proiectează și produce o serie de soluții de angrenaje armonice utilizate în aceste îmbinări, de la ansambluri de angrenaje componente până la actuatoare, care sunt ansambluri complete de motor angrenaj.

Breakey, care a lucrat cu Cone Drive timp de 26 de ani, spune că compania are încredere în industria robotică industrială, bazată pe zeci de ani de experiență în controlul mișcării. Soluțiile lor armonice sunt adoptate în aplicațiile de exoschelet de înaltă calitate datorită caracteristicilor lor ușoare, compacte și dense la cuplu.

„Exoscheletele alimentate de baterii au provocări similare cu mașinile electrice”, spune el. „Trebuie să obțină autonomie maximă, sau productivitate, dintr-o singură încărcare. Acest lucru face ca ponderarea ușoară să fie extrem de importantă. Faptul că exoscheletele sunt purtate de oameni face ca reducerea greutății să fie și mai importantă.”

Pentru a reduce masa, inginerii Cone Drive încep cu transmisii armonice standard și optimizează designul pentru a fi mai ușor, păstrând în același timp aceleași cote de performanță. Raportul mare de transmisie inerent designului duce la o capacitate mai mare de cuplu – care este esențială pentru a se asigura că articulațiile exoscheletului sunt la fel de flexibile ca și oamenii care le poartă.

Tehnologia Cone Drive Harmonic Solutions® în exoschelete

Tehnologia armonică permite mișcarea și poziționarea precisă a exoscheletului. Acest sistem de angrenaje mecanice permite exoscheletelor să se miște mai fluid cu corpul lucrătorului – reducând efortul musculo-scheletic și îmbunătățind productivitatea.

Sistemele de transmisie Cone Drive Harmonic Solutions sunt personalizate pentru modele unice de exoschelet și reduc masa cu până la 45% față de alte soluții. Găurile centrale permit cablurilor și echipamentelor să treacă prin angrenaj.

Capacitățile adiacente oferă clienților

Cursa de a aduce noi exoschelete pe piață se apropie de un cap, mulți dezvoltatori care își dovedesc conceptele acum. În testele recente pe teren, un client Cone Drive a demonstrat beneficiile de siguranță și eficiență ale utilizării exoscheletelor pentru ridicarea greutății în aviația comercială și alte aplicații industriale.

Dincolo de suportul ingineresc continuu pentru soluțiile de angrenaje – inclusiv transmisii de viteze cicloidale de precizie SPINEA pentru robotică și exoschelete mai grele – clienții profită de portofoliul extins de mișcare industrială al Cone Drive, inclusiv de soluții adiacente precum codificatoarele magnetice pentru robotică .

„Codificatorii folosesc tehnologia de detectare pentru a monitoriza și a răspunde la mișcare, la fel ca sistemul nervos în corpul uman”, spune Breakey. „Senzorii detectează intenția umană și anticipează încărcarea articulațiilor, astfel încât sistemul să poată furniza suficientă putere acelei articulații la momentul potrivit.”

Pe lângă inginerie, capacitățile de producție ale Cone Drive sunt cruciale pentru o nouă piață aflată în pragul unei creșteri rapide a producției. Cererea este deja în creștere pentru exoscheletele industriale, precum și pentru exoscheletele medicale care ajută pacienții să îmbunătățească reabilitarea fizică și mobilitatea.

Nivelul ridicat de personalizare al industriei, în funcție de cerințele de aplicație, dimensiune și performanță, poate afecta durata ciclului de producție. Rețeaua de producție agilă a Cone Drive și uneltele flexibile înseamnă că poate gestiona multe variații și respectă în continuare termenele limită stricte ale producătorilor de exoschelete.

„Exoscheletele sunt noi, dar existăm de 100 de ani”, spune Breakey. „Inginerii cunosc Cone Drive ca fiind o companie puternică tehnică și de producție. Ei apreciază relația noastră cu Timken pentru că ne cimentează stabilitatea pe piață. Ei știu că se pot aștepta la valoare și integritate în fiecare dintre soluțiile noastre.”


O inovație duce la alta. Aflați cum soluțiile armonice Cone Drive pentru robotică au fost inspirate de dezvoltarea extinsă a companiei a tehnologiei angrenajelor melcate pentru industria solară.