Σε βάθος ανάλυση της ιστορίας ανάπτυξης και της τεχνολογικής κατάστασης των εξωσκελετικών ρομπότ
**I. Η ανάπτυξη και τα σενάρια των εξωσκελετικών ρομπότ**
Ο ορισμός του εξωσκελετού στην πραγματικότητα προήλθε αρχικά από ζώα, δηλαδή από τον εξωτερικό σκελετό. Αυτοί οι εξωτερικοί σκελετοί χρησιμοποιούνται γενικά για την υποστήριξη και την προστασία των ζώων. Αντίθετα, οι άνθρωποι είναι πλάσματα με"ενδοσκελετός". Ως εκ τούτου, τα ρομπότ εξωσκελετών αναφέρονται γενικά σε φορητές ηλεκτρομηχανικές συσκευές που μπορούν να προστατευτούν και να ενισχύσουν τις ανθρώπινες ικανότητες. Από ένα ενιαίο φορητό ηλεκτρονικό προϊόν, διαμόρφωσε σταδιακά μια διασυνοριακή ενοποίηση ηλεκτρονικών, μηχανημάτων και βιονικών, διαμορφώνοντας μια μοναδική τεχνολογία αιχμής για το μέλλον. Στον τομέα της εφαρμογής, έχει επίσης αναπτύξει και προέκυψε να περιλαμβάνει φορητές συσκευές που μπορούν να βελτιώσουν (να βοηθήσουν στην αποκατάσταση) για τα άτομα με αναπηρία, που χρησιμοποιούνται κυρίως για να βοηθήσουν τους ασθενείς στην εκπαίδευση αποκατάστασης βάδισης. Ως εκ τούτου, επί του παρόντος, τα ρομπότ εξωσκελετών χωρίζονται γενικά σε βελτιωμένους εξωσκελετούς και σε εξωσκελετούς αποκατάστασης ως προς τη λειτουργία.
Η ιδέα των εξωσκελετικών ρομπότ μπορεί να εντοπιστεί πίσω στο 1890, όταν ένας Ρώσος ονόματι Νικόλαος Γιαγκάν εφηύρε ένα είδος συστήματος εξωσκελετού που τροφοδοτείται από συμπιεσμένους αερόσακους. Το 1917, ένας Αμερικανός εφευρέτης ανέπτυξε ένα ρομπότ εξωσκελετού που τροφοδοτείται από ατμό. Το 1960, εμφανίστηκε το πρώτο έργο εξωσκελετού, το οποίο προήλθε από την ενισχυμένη στρατιωτική θωράκιση του αμερικανικού στρατού. Την ίδια στιγμή, ερευνητές στο Πανεπιστήμιο Κορνέλ άρχισαν επίσης να μελετούν την έννοια της ανθρώπινης βελτίωσης. Στη συνέχεια, τα ρομπότ εξωσκελετών άρχισαν σύντομα να αναπτύσσονται και τα περισσότερα από τα αναγνωρίσιμα προβλήματα σε αυτόν τον τομέα εντοπίστηκαν γρήγορα. Το 1970, το σύστημα Hardman που σχεδίασε η Γενικός Ηλεκτρικός περιείχε περισσότερες από 30 αρθρώσεις και μπορούσε να σηκώσει ένα βάρος 1.500 λιβρών, αποδεικνύοντας τις τεράστιες δυνατότητες της τεχνολογίας των εξωσκελετών.
Από την έρευνα και την ανάπτυξη μέχρι την εφαρμογή, τα εξωσκελετικά ρομπότ έχουν περάσει πάνω από εκατό χρόνια. Τα ρομπότ εξωσκελετών έχουν επίσης αρχίσει να εφαρμόζονται σποραδικά σε ιατρικά, βιομηχανικά, επιμελητεία και άλλους τομείς από τον αρχικό στρατιωτικό τομέα, συμπεριλαμβανομένων των Ekso Εργαστήρια, Μπάρετ Ιατρικός στις Ηνωμένες Πολιτείες, Rewalk στο Ισραήλ, Βασιλιάς Blonics Περιωρισμένος στο Ηνωμένο Βασίλειο, CyberDyne στην Ιαπωνία , και τα ρομπότ εξωσκελετών της Panasonic είναι όλες επιχειρήσεις στην ηγετική θέση στον κλάδο.
Στην ιστορία ανάπτυξης των εξωσκελετικών ρομπότ στο εξωτερικό, η Panasonic αποκάλυψε για πρώτη φορά το έργο της εφαρμογής εξωσκελετικών ρομπότ στον βιομηχανικό τομέα το 2014. Εκείνη την εποχή, προκειμένου να επιτρέψει στους απλούς εργαζόμενους να μεταφέρουν εύκολα βαριά αντικείμενα βάρους 15 κιλών και να μετακινούνται, η Panasonic έκανε για πρώτη φορά μια ελαφριά έκδοση του βραχίονα εξωσκελετού και αργότερα το υποστήριξε με υλικά από ανθρακονήματα στις περιοχές της πλάτης, των μηρών, των γάμπων και των ποδιών, σε συνδυασμό με έναν κινητήρα ισχύος που μπορούσε να αφυπνιστεί από αισθητήρες και τελικά πέτυχε την ικανότητα να βοηθά εύκολα τους ανθρώπους μεταφέρετε 15 κιλά εργασίας. Επιπλέον, η Ekso Βιονική και η κοστούμιΧ στις Ηνωμένες Πολιτείες κυκλοφόρησαν διαδοχικά τα δικά τους βιομηχανικά ρομπότ εξωσκελετών. Μεταξύ αυτών, το ρομπότ εξωσκελετού άνω άκρου EksoVest της Ekso Βιονική Εταιρεία έχει ήδη εφαρμοστεί στην κορυφαία λειτουργία της γραμμής συναρμολόγησης αυτοκινήτων Πέρασμα.
Σχετικά μιλώντας, αυτή η πίστα στην Κίνα ξεκίνησε σχετικά αργά, αλλά έχει αναπτυχθεί δυναμικά, ειδικά στην πίστα ρομπότ αποκατάστασης εξωσκελετών, και έχουν αναδυθεί πολλές νεοφυείς επιχειρήσεις, συμπεριλαμβανομένων των Maibu Ρομπότ, Μεγάλος Ολα συμπεριλαμβάνονται, Ruihan Ιατρικός, Σκούξιμο Τεχνολογία, Jinhe, Φουριέ Νοημοσύνη, κτλ. Είναι όλα αστέρια σε αυτόν τον τομέα τα τελευταία χρόνια. Μεταξύ αυτών των επιχειρήσεων, σε επίπεδο χρηματοδότησης, έχουν γενικά ολοκληρώσει τον Προ-Α γύρο χρηματοδότησης το 2017-2018.
Βιομηχανικά ρομπότ εξωσκελετών έχουν επίσης εμφανιστεί όπως απαιτείται στην Κίνα, συμπεριλαμβανομένων εφαρμογών στους τομείς της συναρμολόγησης αυτοκινήτων και της εφοδιαστικής. Οι σχετικές επιχειρήσεις βιομηχανικών ρομπότ εξωσκελετών στην Κίνα έχουν επίσης αρχίσει να προχωρούν. Για παράδειγμα, το βιομηχανικό ρομπότ εξωσκελετού άνω άκρου ΧΑΡΤΕΣ της Aosha Νοημοσύνη αναφέρθηκε το 2019 ότι έχει δοκιμαστεί στα εργοστάσια Chery Αυτοκίνητο, Yutong Λεωφορείο, το Πεκίνο Benz και Geely Αυτοκίνητο. Οι νεοσύστατες επιχειρήσεις στον τομέα των ρομπότ εξωσκελετών εφοδιαστικής, όπως η Σίδερο Ανθρωπος Πυγμαχία, παρουσίασαν επίσης επίσημα το πρώτο ρομπότ εξωσκελετού εφοδιασμού γενικής χρήσης το 2019, και έχει συνεργατικές εφαρμογές με τις JD.com, Deppon και Σνάιντερ σε ρομπότ εξωσκελετών εφοδιαστικής και θα συνεχίσει να αναπτύξει σε βάθος ρομπότ εξωσκελετού για βιομηχανικές και κατασκευαστικές εφαρμογές στο μέλλον.
**II. Η τεχνολογία και η τρέχουσα κατάσταση των εξωσκελετικών ρομπότ**
Ένα ρομπότ εξωσκελετού περιλαμβάνει γενικά τρία μέρη: τη συνολική σχεδίαση της μηχανής, τη σχεδίαση του οδηγού (μηχανισμού) και τη στρατηγική ελέγχου. Το πιο δύσκολο σημείο του ρομπότ εξωσκελετού είναι η επίτευξη αλληλεπίδρασης και ελέγχου ανθρώπου-μηχανής σε πραγματικό χρόνο. Η γενική αρχή λειτουργίας της αλληλεπίδρασης είναι γενικά: το πρώτο βήμα είναι η αντίληψη της ανθρώπινης συμπεριφοράς πρόθεσης, η οποία είναι γενικά ένας συνδυασμός σημάτων γυροσκόπιου + επιταχυνσιόμετρου + ηλεκτρομυογράφημα κ.λπ. Το δεύτερο βήμα είναι να επιτευχθεί η μέθοδος οδήγησης, όπως η χρήση προηγμένης συμπεριφοράς οδήγησης. το τρίτο βήμα είναι γενικά να κρίνουμε το εξωτερικό περιβάλλον μέσω της αντίληψης λέιζερ + υπερήχων.
Προς το παρόν, υπάρχουν δύο τρόποι για τα ρομπότ να αποκτήσουν τις ανθρώπινες προθέσεις: να αποκτήσουν άμεσα την πρόθεση του χειριστή και να αποκτήσουν έμμεσα την πρόθεση του χειριστή. Οι μέθοδοι άμεσης απόκτησης της πρόθεσης του χειριστή περιλαμβάνουν από δεδομένα ΗΜΓ ή τη δύναμη αλληλεπίδρασης μεταξύ ανθρώπων και ρομπότ. Οι έμμεσες μέθοδοι είναι η λήψη δεδομένων από τις αρθρώσεις του εξωσκελετού, η εκτίμηση της πρόθεσης του χειριστή και στη συνέχεια η ενίσχυση του φαινομένου της κίνησης. Η εταιρεία Neuralink που ιδρύθηκε από τον Μόσχος, η οποία έχει δεσμευτεί να συνδέει τον ανθρώπινο εγκέφαλο και τον υπολογιστή, είναι ένας τρόπος για να ενισχυθεί αυτή η σύνδεση.
Προς το παρόν, τα εξωσκελετικά ρομπότ έχουν ακόμα πολύ χώρο φαντασίας και υπάρχουν επιλογές κοντά σε προϊόντα καταναλωτικής ποιότητας. Από τεχνική άποψη, το όριο έρευνας και ανάπτυξης των εξωσκελετικών ρομπότ αποκατάστασης είναι σχετικά χαμηλό και, ταυτόχρονα, ανήκει σε ιατροτεχνολογικά προϊόντα Κλάσης ΙΙ και το όριο εγγραφής είναι σχετικά χαμηλό. η περιορισμένη τεχνική απόδοση των εξωσκελετικών ρομπότ που βοηθούν στο περπάτημα έχει συνεχώς παραβιαστεί. το όριο τεχνικής έρευνας και ανάπτυξης των χειρουργικών ρομπότ είναι σχετικά υψηλό και ανήκει σε ιατρικές συσκευές Κλάσης III. Το όριο και ο κύκλος εγγραφής στην Κίνα είναι πολύ μεγάλος. Επομένως, δεν προκαλεί έκπληξη το γεγονός ότι τα ρομπότ εξωσκελετών έχουν εκραγεί στην Κίνα.
Όσον αφορά την τεχνολογία αιχμής, σε αυτό το στάδιο, το Πανεπιστήμιο Xi'ένα Jiaotong, το Αυτοκρατορικός Κολλέγιο του Λονδίνου και το Πανεπιστήμιο της Μελβούρνης διεξάγουν έρευνα για το ηλεκτροεγκεφαλογράφημα, ενώ το Πολυτεχνείο του Χονγκ Κονγκ εστιάζει στην έρευνα που συνδυάζει διακρανιακή μαγνητική διέγερση και εξωσκελετό ρομπότ. Αυτές είναι όλες οι κατευθύνσεις αιχμής στον τομέα της νευρωνικής αποκατάστασης και της αποκατάστασης ρομπότ στον κόσμο αυτή τη στιγμή. Ωστόσο, η ιατρική βιομηχανία αποκατάστασης της Κίνας βρίσκεται ακόμη στο αρχικό στάδιο ανάπτυξης. Ακόμη και για ορισμένα ρομπότ εξωσκελετού που έχουν λάβει διάφορες ιατρικές πιστοποιήσεις, περισσότερες επιχειρήσεις εξακολουθούν να αφιερώνουν το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειάς τους στην έρευνα και ανάπτυξη ρομπότ ιατρικού εξωσκελετού. Τα πραγματικά εμπορικά εφαρμοσμένα προϊόντα είναι κυρίως σε εξοπλισμό αποκατάστασης αρθρώσεων, όπως το ρομπότ εξωσκελετού εκπαίδευσης αποκατάστασης κάτω άκρων της Maibu Ρομπότ, το ρομπότ εξωσκελετού αποκατάστασης χεριών και τον εξοπλισμό αποκατάστασης καρπού και αστραγάλου της Φουριέ.
Υπήρχαν κυρίως τα ακόλουθα προβλήματα που ταλαιπώρησαν τα εξωσκελετικά ρομπότ στο αρχικό στάδιο. Το πρώτο πρόβλημα ήταν το ενεργειακό πρόβλημα. Τα πρώιμα ρομπότ εξωσκελετών ήταν αδιαχώριστα από την εξωτερική ενέργεια. Η κίνηση μέσω κινητήρων και καλωδίων εσωτερικής καύσης ήταν κάποτε ένα πρόβλημα που εμπόδιζε την ανάπτυξη ρομπότ, γεγονός που είχε αντίκτυπο στο βάρος και τη βιωσιμότητα των ρομπότ. Το δεύτερο πρόβλημα έγκειται στην τεχνολογία ελέγχου. Η τεχνολογία ελέγχου επιτρέπει στα ρομπότ να επιτυγχάνουν αποτελεσματικό έλεγχο και πολυδιάστατο ελεύθερο έλεγχο με ακρίβεια σε όλη τη διαδικασία και να συμβαδίζουν με διάφορες αλλαγές στους ανθρώπους. Εάν δεν υπάρχει ικανότητα αντίληψης των διαφόρων κινητικών τάσεων του ανθρώπινου σώματος και για παροχή βοήθειας και υποστήριξης δράσης στους ανθρώπους, το ρομπότ εξωσκελετού θα γίνει αντίθετα βάρος.
Σήμερα, με την ωριμότητα των μπαταριών λιθίου, των κυψελών καυσίμου και άλλων αποδοτικών πηγών ενέργειας, ορισμένα εξωσκελετικά ρομπότ έχουν αρχίσει να λύνουν καλά τα προβλήματα ενέργειας και ελέγχου και έχουν υπάρξει πολλά κλαδιά ρομπότ εξωσκελετού μίας λειτουργίας, συμπεριλαμβανομένων των μορφών τιράντες, γαντιών , δάχτυλα, σορτς, επιγονατίδες, κ.λπ., και οι σκοποί της εφαρμογής έχουν επίσης προέλθει σε βιομηχανικούς, ιατρικούς, πολιτικούς και στρατιωτικούς τομείς.
**III. Σύναψη**
Επί του παρόντος, όσον αφορά την αγορά ρομπότ εξωσκελετού, επειδή υπάρχει ανταγωνισμός στη βιομηχανική αγορά και ώριμα προϊόντα όπως τα βιομηχανικά ρομπότ, η πιο πιθανή αγορά για ρομπότ εξωσκελετού εξακολουθεί να βρίσκεται στην ιατρική σκηνή. Η πρώτη αγορά είναι η αγορά μη αναστρέψιμων βλαβών, η οποία στοχεύει κυρίως άτομα με κινητικά προβλήματα που προκαλούνται από βλάβες στους μύες, τα οστά, τα νεύρα, τους μαλακούς ιστούς και τη γήρανση. Υπάρχουν περίπου 90 εκατομμύρια άνθρωποι σε αυτήν την ομάδα 2C. Είναι πολύ σημαντικό να δίνουμε τη δυνατότητα στα άτομα με σωματικές αναπηρίες να σηκωθούν όρθιοι. Η δεύτερη αγορά είναι η αναστρέψιμη αγορά αποκατάστασης, κυρίως για την προσωρινή μυϊκή ατροφία και τον πληθυσμό ευφυούς αποκατάστασης που προκαλείται από τη θεραπεία ανάπαυσης στο κρεβάτι για χειρουργικούς λόγους. Υπάρχουν περίπου 25 εκατομμύρια άνθρωποι που κυκλοφορούν και ιδρύματα που συνεργάζονται για τη δημιουργία καναλιών κάθε χρόνο.
Στο μέλλον, η κύρια αγορά για ρομπότ εξωσκελετού πρέπει να είναι ακόμα η καταναλωτική αγορά, όπως για ελαφριές εφαρμογές όπως περπάτημα σε εξωτερικούς χώρους, πεζοπορία, ορειβασία, αναρρίχηση κ.λπ., και παραγωγή προϊόντων με τη μορφή μεμονωμένων εξαρτημάτων κατάλληλων για τα γόνατα, μηρούς, παπούτσια, μπράτσα κλπ. Δεν υπάρχουν συγκεκριμένες παράμετροι για αυτό το κομμάτι της αγοράς, αλλά ο χώρος είναι πολύ τεράστιος.
Ελπίζεται ότι στο εγγύς μέλλον, με την κατάκτηση υλικών και άλλων ζητημάτων, η τιμή των εξωσκελετικών ρομπότ θα συνεχίσει να μειώνεται και τελικά να φτάσει στο επίπεδο των δεκάδων χιλιάδων ή και χιλιάδων γιουάν. Αυτή τη στιγμή, η αγορά αναμφίβολα θα οδηγήσει σε μια τεράστια ανακάλυψη. Και αν τα ρομπότ εξωσκελετών μπορούν να πωληθούν ως καθολικά ρούχα, ίσως η ανθρώπινη εξερεύνηση του άγνωστου σύμπαντος δεν θα είναι πλέον ένα μακρινό όνειρο.
**Δήλωση**: Αυτό το άρθρο είναι απόσπασμα από το Διαδίκτυο, ελαφρώς συντομευμένο και τα πνευματικά δικαιώματα ανήκουν στο πρωτότυπο έργο. Εάν παραβιάζει, θα διαγραφεί.
Σύσταση προϊόντος.
Δεχόμαστε προσαρμοσμένα προϊόντα OEM όλα κατασκευασμένα στην Κίνα. Επιλέξτε προϊόντα υψηλής ποιότητας Οξυγόνο Συγκεντρωτής Σωληνοειδής Βαλβίδα στην καλύτερη τιμή στην Σενγιάνγκ Holian Ακρίβεια Οργανο Co., Ε.Π.Ε.
Σχετικά με εμάς.
Η Σενγιάνγκ HOlian Ακρίβεια όργανο συν., Ε.Π.Ε ιδρύθηκε το 2017, είναι εξειδικευμένη παραγωγή εξαρτημάτων γεννήτριας οξυγόνου: Μινιατούρα ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα για φορητή ιατρική γεννήτρια οξυγόνου, 4 Τρόπος 2 θέση Ιατρική γεννήτρια οξυγόνου, 3L έως 10L Ιατρική γεννήτρια οξυγόνου Ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα συναρμολόγησης Συμπυκνωτής οξυγόνου, συγκέντρωση μείωσης της πίεσης για συγκεντρωτή οξυγόνου, ροή ροής πύργου του συμπυκνωτή οξυγόνου, ροή πύργου του ιατρικού συγκεντρωτή, 5L Ροόμετρο για συγκεντρωτή οξυγόνου, ειδική βαλβίδα πυρκαγιάς για συγκεντρωτή οξυγόνου, πυροσβέστης πυρκαγιάς Φίλτρο, Βαλβίδα ελέγχου (υλικό PA6), βαλβίδα ελέγχου (υλικό ABS), εξαρτήματα γεννήτριας οξυγόνου Κεφαλή μοριακού κόσκινου, Αξεσουάρ συμπυκνωτή οξυγόνου Φίλτρα αέρα, εξαρτήματα συμπυκνωτή οξυγόνου NPT1/8-∅8 Σύνδεσμος, Αξεσουάρ συμπυκνωτή οξυγόνου NPT1/8- Σύνδεσμος, Ακροφύσιο 3 κατευθύνσεων εξαρτημάτων συμπυκνωτή οξυγόνου, ακροφύσιο εξαρτημάτων συμπυκνωτή οξυγόνου 90° ακροφύσιο, κατασκευή καλουπιών και χύτευση με έγχυση.