Производство экзоскелетов и области их применения
- Применение экзоскелетов
- Производство экзоскелетов
Применение экзоскелетов
Экзоскелеты – это технические устройства, которые позволяют расширить физические резервы человеческого организма. Это может быть увеличение силы и скорости пользователя, а также восстановление утраченных функций конечностей.
Наиболее распространенными отраслями применения экзоскелетов являются:
- Медицина
- Промышленность
- Военная сфера
- Строительная отрасль
- Аппараты специального назначения
Медицинские экзоскелеты предназначены для ускорения процесса реабилитации пациентов после операций, эндопротезирования, перенесенных болезней или травм. Кроме того, устройства могут служить для постоянного выполнения утраченных конечностями функций.
Эти приборы разрабатываются с учетом индивидуальных особенностей пациента, таких как рост и вес. Управление аппаратами происходит непосредственно с расположенного на них пульта или со смартфона сопровождающего лица.
Строительные и промышленные экзоскелеты значительно повышают физические возможности работников. Они снижают нагрузку на позвоночник и конечности пользователей, при этом позволяя им легко выполнять задачи, требующие больших усилий. Устройства повышают безопасность рабочих при увеличении производительности труда.
Сила и выносливость человека в таком «костюме» моментально повышается в несколько раз. Пассивные устройства могут помещаться под рабочий костюм и защищать опорно-двигательный аппарат. Активные экзоскелеты оснащаются дополнительными элементами, которые берут всю нагрузку на себя и могут выполнять десятки производственных операций: погрузочно-разгрузочные работы, сборку металлоконструкций, укладку труб, удержание деталей на весу и многие другие действия.
Военные экзоскелеты являются наиболее перспективным направлением разработки. «Боевые костюмы» дают огромное преимущество перед соперником.
К экзоскелетам специального назначения относят устройства, используемые в процессе ликвидации чрезвычайных ситуаций и их последствий: для строительства плотин при наводнениях, быстрого перемещения в условиях завалов при пожарах, доставки медикаментов и грузов на большие расстояния.
Производство экзоскелетов
Этапы производства экзоскелетов:
- Проектирование в соответствии со стандартами
- Анализ рисков для каждого узла
- Сборка
- Тестирование, в том числе клинические испытания
- Предсерийное производство
- Серийный выпуск
Создание экзоскелетных комплексов начинается с их проектирования. Опытные специалисты составляют план, чертежи, разрабатывают необходимую документацию.
Производство экзоскелетов требует особой точности в проектировании и создании всех деталей и узлов. Надежность работы аппаратов во многом зависит от обслуживания подвижных деталей. Экзоскелеты обладают высокой стоимостью, поэтому разработчики уделяют повышенное внимание увеличению срока их службы.
Долгое время механизмы экзоскелетов для снижения трения обрабатывались исключительно пластичными смазками. Пользователь был вынужден самостоятельно обновлять смазочный материал, который испарялся и вымывался из места нанесения. В процессе эксплуатации люди, использующие экзоскелет, постоянно пачкались о смазку.
Эффективное решение проблемы преждевременного износа экзоскелетов предложила компания «Моденжи», производящая антифрикционные твердосмазочные покрытия.
Материалы MODENGY обладают сухой текстурой и длительным сроком службы. Они не требуют обновления, не пачкают одежду пользователей.
Покрытия, в частности MODENGY 1066, наносятся на детали подъемных механизмов промышленных экзоскелетов, зубчатые передачи и регулировочные пластины медицинских устройств, а также многие другие сопряженные элементы для снижения трения, повышения плавности движения и защиты деталей от коррозии.
В области производства экзоскелетов, особенно в медицинской сфере, действует большое количество отечественных и международных стандартов. Они закладывают основы проектирования и изготовления изделий, терминологию, регламентируют процесс разработки устройств, требования к их качественным характеристикам, безопасности при эксплуатации, эргономическим свойствам, использованию сервисных материалов, описывают обязательные процедуры тестирования.
Практические указания разрабатываются с учетом характеристик человеческого организма и дают четкие рекомендации для производителей экзоскелетов, многие из которых являются обязательными.