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智能物流天團再增一員,外骨骼機器人作用可不止如此

發布時間:2019年06月03日 13:39來源:包裝印刷產業網編輯:人氣:1892


  繼AGV機器人、無人車、無人機等輔助物流機器人之后,蘇寧又推出了一款黑科技—外骨骼機器人,為物流員工提供更多輔助,提升效率緩解疲勞。
 
  近日,2019全球智慧物流峰會上,蘇寧物流“外骨骼機器人”首亮相。據悉,這套腰部助力外骨骼機器人整重僅2.8kg,最大助力效率可達60%,使用方便靈活。穿戴者穿上后可以提高核心部位(如腰背部)和核心肌群(如腰部豎脊肌)的高強度負重能力,有效減緩工作肌群的疲勞速度,保護快遞員腰部肌群。降低人體運動過程中的能量消耗,提高工作效率。
 
蘇寧“腰部助力外骨骼”現場試穿
 
  外骨骼機器人其實并不是什么新鮮事物,在日本,由于老齡化嚴重,這種可以幫助人體勞動省力的輔助性穿戴制品早就進入了市場,外骨骼機器人也被稱為“可穿戴的機器人”;國內外研發企業都對外骨骼機器人情有獨鐘,各大機器人展會和行業活動現場經常能看到這種機器人的身影;在今年開年的日本機器人展上多家日本本土機器人企業和德國展商都將外骨骼機器人作為工業機器人之外的展出重點,現場吸引了很多消費者和企業的試穿和問詢;在5月初的中國機器人峰會上,我們也見到了多款醫療用的外骨骼康復機器人,主要是用于在輔助行走不便的患者,在患者穿戴行走時,可收集患者的步態數據,結合臨床步態數據與健康步態數據,于云端大數據分析和人工智能算法及模型,再作出康復訓練計劃。
 
日本機器人展(RoboDex)上的增強型外骨骼機器人
 
中國機器人峰會現場的外骨骼康復機器人
 
  外骨骼機器人現狀
 
  外骨骼機器人一般分為增強型和康復型,主要是為解決醫療保健和工業難題而設計,過去外骨骼機器人市場受到高成本的困擾,遲遲難以進入消費市場,近些年,隨著研究和開發逐步成熟,外骨骼機器人由原型階段進入了量產階段,因此成本正在緩慢下降,我們得以在越來越多的環境下看到它們的使用,比如用于輔助的制造業、倉儲、物流等工作場景,或者是用于康復的醫療保健市場,特別是在社會老齡化以及技能型人才短缺的情況下,外骨骼機器人將成為提高生產力,避免和減輕傷害的重要手段之一。
 
  外骨骼機器人是融合傳感、控制、融合、移動計算,人機交互等技術的復雜綜合系統。
 
  在外骨骼機器人的研究上美國和日本起步較早,研究成果和專利也更豐富。尤其在動力系統方面,不僅出現了液壓驅動、電力驅動甚至是氣動等多種方案。可適用于不同的產品,也各有優勢,電力驅動的機器人的動力更強勁,但人體負重較大,而液壓驅動和氣動的機器人則較為輕便。
 
  而中國的外骨骼機器人目前仍以學術研究為主,中科院、電子科技大學、北航等都在開展外骨骼機器人的研究。除了學術研究外,部分院校還開始探索“產學研”的模式,如依托于北航的大艾機器人、東南大學與科遠股份的合作研究等。目前國內企業有北京大艾機器人推出的供早期康復患者使用的兩款產品 Ailegs和Aiwalker;傅立葉智能推出的兩款產品上肢力反饋運動控制系統Fourier M2以及下肢外骨骼機器Fourier X1;杭州尖叫科技也推出了名為Scream One的實時人體交互步態移動外骨骼機器人;此外,國內還有峰湃科技以及程天科技等初創公司。
 
  雖然目前各家的產品已初具形態,但在技術和用戶體驗上尚有很大的提升空間。目前,國內的外骨骼市場沒有發展起來的原因,最大的絆腳石依然是技術本身。除了人體兩足行走的復雜性,步態數據的收集和分析師一大難題,其次是安全風險,穿戴在人身體上的器械要求較高,需要相關認證才能上市銷售。
 
  外骨骼機器人市場有待挖掘
 
  以汽車制造業為例,雖然目前汽車流水線前端的制造工位基本已實現自動化操作,但是末端汽車總裝線工位依舊無法被自動化設備完全取代。這些工位作業對工人的肩部和腰部骨骼關節帶來了極大損傷。以頭頂操作為例,工人需要舉起約5-6公斤重的零件與工具,每天約重復3000-4000次,常年單一動作加上重力壓迫很容易引發肩部與腰部的勞損,也會影響工廠流水線的效率。
 
  在美國,超過20%的勞動損傷都是發生在肩部和腰背部,企業用于支付肩部和腰背部損失的勞動損傷保險總額超過160億美元;歐盟30%的人工搬運,63%的重復運動和46%糟糕的身體姿勢都將促使和工作相關的肌肉骨骼疾病(WMSDs)危害工人的健康、影響企業的發展以及對社會經濟造成負擔;中國工人勞動強度大,勞動損傷人群年齡已下探到25歲,每年因工傷保險支出甚至超過610億人民幣。
 
  無論是巨額的工傷成本,還是老齡化社會的進行時,這種可助力的動力外骨骼系統無疑在未來會有著巨大的潛在應用市場,預計到2026年,全球外骨骼機器人產業將達到66.5億美元。
 
  作為機器人領域的一個分支,外骨骼機器人的研究從上世紀70年代開始從未斷過,國內外各大高科技企業和機構,比如三星、哈佛、松下、Festo等也早已入局外骨骼機器人研發。

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