В Южной Корее разрабатывают самый легкий в мире робот-помощник для плеч, который весит 840 граммов
- KOREA HERALD
- 12 минут назад
- 3 мин. чтения
Корреспондент Гу Бон Хёк
- Корейский институт машиностроения и материалов разработал оборудование для непрерывного производства «мышцетканя» с использованием спиральной нити из сплава с памятью формы
Студент-исследователь Хон Ю Чжин тестирует рабочие характеристики носимого робота в форме легкой одежды [Предоставлено Корейским институтом машиностроения и материалов]
В Южной Корее разрабатывают оборудование, позволяющее массово производить легкую и гибкую «мышцу-ткань», сотканную из спиральной нити из сплава с памятью формы, более тонкой, чем человеческий волос, что приблизило носимого робота в форме одежды на один шаг к коммерциализации.
Исследовательская команда под руководством доктора Пак Чхоль Хуна из Центра исследований передовой робототехники Института исследований робототехники с искусственным интеллектом при Корейском институте машиностроения и материалов разработала автоматическое ткацкое оборудование, способное непрерывно и массово производить легкие, но мощные приводы из искусственных мышц, получившие название «мышцеткань».
Автоматическое ткацкое оборудование для производства мышцеткани использует технологию, которая позволяет непрерывно производить мышцеткань из нитей, изготовленных из проволоки из сплава с памятью формы, обработанных в форму спирали диаметром 25 мкм — толщиной, равной одной четверти человеческого волоса. Причем мышцеткань весом 10 г может поднимать от 10 до 15 кг, что делает ее основным приводом для носимого робота в форме одежды. В традиционных нитях из сплава с памятью формы использовалась металлическая проволока-сердечник, что приводило к низкому коэффициенту удлинения при растяжении, затрудняя производство мышцетканя с помощью автоматических ткацких станков. Для решения этой проблемы вместо металла в качестве проволоки-сердечника был использован натуральный шелк. Наряду с усовершенствованием конструкции ткацкого оборудования также были разработаны новая структура и процесс производства мышцеткани, что позволило наладить ее непрерывное массовое производство.
Оборудование для производства мышцеткани и конечный продукт [Предоставлено Корейским институтом машиностроения и материалов]
Существующие носимые роботы используют тяжелые, шумные двигатели или пневматические приводы. Это делает устройства слишком большими и тяжелыми, чтобы одновременно помогать всем суставам локтя, плеча и талии. В результате они могли оказывать ограниченную помощь только определенным суставам. Такие проблемы, как цена, вес, шум и дискомфорт при ношении, препятствовали широкому внедрению. В частности, плечевой сустав представлял большую сложность для активной помощи из-за его сложных движений. В отличие от этого, привод из мышцеткани, разработанный KIMM, достаточно легок и гибок, что позволяет ей естественным образом приспосабливаться к суставам с различными и сложными движениями, таким как локоть, плечо и талия, и активно помогать им. Используя мышцеткань, исследовательская группа KIMM разработала первый в мире легкий носимый робот весом менее 2 кг, который одновременно оказывает помощь локтевому, плечевому и тазобедренному суставам, снижая нагрузку на мышцы человека более чем на 40%.
Доктор Пак Чхоль Хун (в центре) осматривает легкий носимый робот. [Предоставлено Корейским институтом машиностроения и материалов]
Кроме того, они создали сверхлегкий робот-помощник для плеч весом всего 840 г — самый легкий в мире — который пациенты с мышечной слабостью могут без труда одеть или носить с собой в повседневной жизни. Клинические испытания, проведенные командой из Больницы Сеульского национального университета с пациентами, страдающими мышечной слабостью, такой как мышечная дистрофия Дюшенна, показали улучшение диапазона движения плеч более чем на 57 %.
Ожидается, что данное достижение станет поворотным моментом в снижении воспринимаемой интенсивности труда работников, повышении качества жизни пациентов, ускорении популяризации носимых роботов и повышении конкурентоспособности промышленности. Робот-помощник для плеч, используемый для восстановления двигательных функций и помощи в повседневных движениях пациентам с мышечной слабостью, имеет особое значение, поскольку снижает нагрузку на пациентов в части ухода за ними и повышает их независимость в повседневной жизни, тем самым улучшая их качество жизни и самооценку.
«Благодаря разработке технологии массового производства мышцеткани, которая является ключевой технологией для носимых роботов в форме одежды, мы ожидаем улучшения качества жизни граждан в различных областях, таких как здравоохранение, логистика и строительство» - сказал доктор Пак Чоль Хун, добавив: «Мы будем стремиться как можно быстрее коммерциализировать различные технологии носимых роботов, накопленные на данный момент, с целью занять лидирующие позиции на рынке носимых роботов».
Комментарии