Robotik

Framtiden för teknik: övermänskliga mekaniska exoskelett

Framtiden för teknik: övermänskliga mekaniska exoskelett


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Människor har använt mekaniska fördelar i tusentals år med remskivor och växlar. När kommer vi äntligen att använda den "verkliga" mekaniska fördelen som övermänskliga exoskelett ger? Låt oss undersöka den teknik som för närvarande finns och vad som ska komma.

Exoskelett idag

Så exoskelett finns idag men är inte i närheten av den form som science fiction-tidens dagar förutspådde. De är skrymmande enheter som kan förstärka mänskliga möjligheter, men annars är långsamma och har begränsad kraft och fjärrkapacitet. Företag använder redan exoskelett för att förbättra sina arbetares kapacitet. Men deras användning är främst för att bekämpa påfrestningar från repetitivt arbete snarare än att förvandla arbetare till övermänniskor.

RELATERAD: HUR BÄRBAR EXOSKELETON-TEKNIK KAN TRANSFORMERA DEN MODERNA ARBETSKRAFTEN

Raytheon har byggt ett övermänskligt exoskelett som förstärker arbetarnas förmåga. Enheten är ganska strömlinjeformad, men den är inte minimalistisk. Den måste vara ansluten till makten och dess svarstider saknas i bästa fall. Det är fortfarande säkert ett exoskelett, men en som uppriktigt sagt inte har någon verklig användning.

Den globala marknaden för exoskelett växer i takt med att tekniken når en livskraftig punkt. Grand View Research föreslår att hela marknaden kommer att värderas till 3,3 miljarder USD år 2025. Oavsett om det är tillverkning eller stridskämpning, finns det ett stort behov av exoskelettteknologi. Om det finns så stort behov, vad hindrar mekaniska ingenjörer och designers från att skapa ett funktionellt och användbart exoskelett?

Båda branscherna är besvärade av ungefär samma problem med exoskelettdesign: de måste vara bekväma för operatören att bära under längre perioder men också vara tillräckligt effektiva för att vara bra att bära i första hand.

Det här är en stor teknisk fråga när du överväger hur mycket kraft som behövs för att driva dessa exoskelett vid varje given tidpunkt.

När man tittar på den privata industrin, är en betydande del av de exoskelett som för närvarande utvecklas för en viss del av kroppen. Detta är utmärkt för fabriksarbetare som gör en enstaka upprepad uppgift om och om igen. Till exempel kan arbetstagare som lyfter lådor hela dagen hjälp av ett exoskelett som stöder benen vid lyft.

Det finns dock tekniska innovationer som görs. Vissa exoskelettdesigner syftar till att utnyttja bärarens energi för laddning när de inte använder exoskelettets mekanik. Detta kan potentiellt hjälpa till att mildra täta laddningstider.

Kommersiellt utgör exoskeletoner en enorm potential. Med tanke på lådlyftexemplet fokuserar de flesta arbetsinstanser kring en led på kroppen. För boxlyft är det knäna. För att skjuta eller ordna föremål är det axlarnas armbågar. Dessa är människans svagaste punkter funktionellt, så exoskeletoner i allmänhet kommer att sträva efter att förstärka dessa anatomiområden först.

När man ser ut på längre sikt rör sig exoskelett från att vara bara kraftmaskiner för människokroppen och kan förvandlas till mycket specifika maskiner. I teorin kan till exempel ett exoskelett programmeras för att träna användaren i hur man spelar piano eller trummor.

Driva exoskelett

Överlägset det största som håller utvecklare från framtiden för exoskelett är strömkällan. Eftersom Tony Starks bågreaktor inte existerar, har ingenjörer rätt att välja främst från en rad batterier, baserat på funktionalitet. Cyberdyne HAL exoskelett kan köras på batteri i nästan 3 timmar. Det här är inte en obetydlig tid, men det skulle innebära att en fabriksarbetare skulle behöva 2 exo-kostymer eller tre batteriladdningar för att komma igenom en arbetsdag. Detta är långt ifrån den funktionalitet som vi kanske hade hoppats på. Att packa så mycket juice som behövs i ett exoskelett så att det kan hålla hela dagen är inte möjligt med tanke på modern batteriteknik.

Säkerställa exoskelett säkerhet

Det andra stora problemet med modern exoskelettteknologi finns i säkerhetskontroller. Dessa är maskiner gjorda för att gränssnitt mycket direkt med människokroppen. Om något görs som orsakar fel i maskinen kan användaren orsaka allvarliga skador. Detta har gjort att de flesta större exoskelett förflyttats till laboratoriestudier.

RELATERADE: EXOSKELETONS HJÄLPAR ARBETARE VARA SÄKRA OCH Kämpar trötthet

Det är ingen tvekan om att additiva och generativa designtekniker kommer att spela en stor roll i framtiden för exoskelettteknologi. Eftersom viktminskning är en viktig faktor i deras design, kan organisk gitterning och generativ strukturering hjälpa design att samverka mer naturligt med den mänskliga användaren.

Just nu har området för mekanisk design utvecklats till en punkt att problemen med exoskelett lätt kan lösas. Eftersom batterierna fortsätter att krympa och blir kapabla att lagra mer kraft kan det hända att dagarna med kommersiella lätta exoskelett är över oss.

Exoskelett som möjliggör funktionshindrade

Vi har tillbringat mycket tid på att prata om hur exoskelett kommer att hjälpa funktionshindrade att fungera bättre eller snabbare. En stor del av exoskelettanvändningen ligger dock i att hjälpa förlamade att gå upp och gå igen.

Eftersom exoskelett väsentligen exponentiellt kan öka kraften hos mänskliga muskler betyder det också att när en människa har brist på fungerande mänskliga muskler, kan de stå på plats. Ta en titt på videon nedan som beskriver en exoskelettanordning som gör att en funktionshindrad person kan gå igen.

Uppenbarligen finns det ett stort antal användningsområden för funktionellt användbara exoskelettapparater. Deras utveckling fortsätter över hela världen. Medan vi redan börjar se att vissa exoskelettapparater implementeras i specifika fabriks- eller livsstilsförhållanden, kan det komma en tid i en inte så avlägsen framtid där vem som helst kan köpa ett exoskelett.

Kanske du kan svänga över till din lokala hemvaruaffär och plocka upp en för att hyra för dagen medan du är klar med ett renoveringsprojekt? Framtiden verkar ljus för robot exoskelett, och jag är säker på att se vad den ger.


Titta på videon: Bo Dahlbom pratar om framtiden (November 2022).