骨骼@钢铁侠不是梦!外骨骼机器人如何在各行各业提升人的力量和效率?( 三 )


骨骼@钢铁侠不是梦!外骨骼机器人如何在各行各业提升人的力量和效率?
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上图是空港运输的外骨骼应用 。 在机场的行李到达处和发出处 , 使用外骨骼帮助工作人员提升耐力 , 增强力量 , 让工人可以工作更长的时间并且不至于损伤腰椎 。 另外一方面也可以减少从业人员数量 , 一名员工产生之前两名员工的工作量 。
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上图是德国 Bionic 的外骨骼产品 , 他们前几年就开始在做外骨骼 , 今年做了一些更新 。 产品主要在应用于机场行李搬运 , 物流物品搬运等方面 。
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分享一个物流运输领域的案例 , 上图展示的仓库是去年顺丰 DHL 供应链新建的仓库 , 仓库内部都是 AGV 自动运输的自动货架 , 基本上可以称之为黑灯工厂或者无人工厂 。 但整个 AGV 的上下料及料箱准备等 , 无法实现自动化完成 , 无论是 AGV 还是机械臂都没有找到很好的方案 , 最后使用了相当多的人力来完成上下料过程 , 外骨骼作为一个协作工具很好的运用到这个场景中 , 这是一个典型的全自动化 AGV+外骨骼机器人的人机协作的案例 。
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上图看到的是在家电大 3C 行业所运用的外骨骼 。 这个工厂的内部已经使用工业机器人在做一些自动化的工作 , 但是给工业机器人的上料及准备工段完全是人工 。 因为机器的速度很快 , 人的速度跟不上 , 同时人也容易产生疲劳 , 需要的人工就会比较多 。 通过使用傲鲨智能第一代外骨骼产品 , 能够减少人工的疲劳度、人工数量以及人员损伤和工伤发生的可能性 , 提高员工的效率 。
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提到军用后勤领域很多人会比较有感觉 , 大家可能看过《明日边缘》之类的科幻片 , 人穿上设备以后变成超级战士 。 其实外骨骼最早是从军事领域发展来的 , 其中 Sarcos 是不得不提的一家公司 , 它在 2011 年基本上已经完成了液压助力外骨骼 , 装配上液压外骨骼的人可以举起两百磅的重物 , 行动也会非常的迅速 , 已经非常科幻了 。 2019 年 , 他们推出了电助力版本的外骨骼 , 可以举起八十公斤到九十公斤的重物而人基本上不承担任何力量 , 是一种典型的重型全身装备外骨骼 。 目前运用于物流、造船厂等行业应用 。
这种外骨骼我们称之为一种绝对力量型的外骨骼 , 本质是一套完整的机器人 。 人乘坐在机器人内部 , 通过机器人阻力压力传感器、腿部的拉力压力传感器还有手部的三维力传感器 , 感知人的力量的矢量方向和人的运动意图 , 外骨骼和机械臂再通过伺服电机来做出相应的运动 。 所以本质上电机已经承担了绝大部分的动力输出 , 人是作为内部的一个信号操作者 , 这是全身外骨骼很典型的一种使用技术 。 零距离驱动也是全身外骨骼重要的一个特点 。
说到 Sarcos , 他们的另外一类机器人肯定需要提一下 , 就是他们的遥操作案例 , 这属于外骨骼里面比较偏的一个分支 。 外骨骼应用是人在机器人里面 , 基本上机器人跟着人做一比一的动作 , 然后对人助力 。 这种遥操作机器人是分离式 , 也是机器跟着人做一比一的动作同步 。
某种意义上讲这不能算是一种外骨骼 , 但其实这也是对人类力量的延伸和力量的提升 , 并且实现人的远距离操作能力 。 这种方式提升的重量就不再限制于人的力量输出了 , 而是通过纯粹机器人的力量输出 。


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