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聪明的矫形器使背部更坚固
2020年11月11日    阅读量:347    新闻来源:中国机械网 okmao.com  |  投稿

当德国的工人打电话请病假时,常常会背痛。它经常影响物流,制造和服务部门的员工,因为在日常工作中,身体上剧烈运动的方式是至关重要的。


为了防止背部出现问题,Fraunhofer研究人员提出了ErgoJack来提供一种智能软矫形器,以支持工人进行实时运动检测中国机械网okmao.com


这款智能背心的原型将于2019年4月1日至5日在汉诺威工业博览会现场展示,地点为17号馆C24展位。


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焊工在零件上弯腰要花费很长时间。这种受限的姿势不可避免地会产生背部疼痛。多年从事此类工作但忽略了采用符合人体工程学的正确姿势的人,永久性损伤(例如过早的脊柱磨损)并不罕见。


对于经常被迫举起重物的工人也是如此。


柏林弗劳恩霍夫生产系统和设计技术研究所IPK以及可靠性和微集成化研究所IZM的研究人员开发了ErgoJack(一种智能软矫形器)。


以缓解背部劳损并鼓励工人以更符合人体工程学的方式进行剧烈运动。研究团队旨在通过这种模块化的可穿戴式软机器人系统降低停机风险。


实时运动分析将人体工学与非人体工学运动区分开来


“我们的软机器人上肢矫形器的独特卖点是实时运动分析。基于机器学习的特殊开发算法和AI可以进行人体工程学分析。这使这种矫形器与市售的外骨骼不同。


后者是可穿戴机器人,其固有功能原理可放大所有类型的运动,甚至是不符合人体工程学的运动,并且仅将穿戴者的负担从身体的超负荷部分转移到负担较小的区域,” Dipl.- Fraunhofer IPK的科学家Ing。Henning Schmidt。


相反,IPK矫形器使用运动分析来区分人机工程学和非人机工程学的运动,佩戴者在采用姿势或执行有害于人体的运动时,会从振动警报器获得实时反馈。


内置在背心中的惯性测量单元(简称IMU)比较预先学习的运动并根据工人的实际动作进行模式调整,并实时进行评估。这仅需要几百毫秒。微型运动传感器位于肩膀,背部和大腿上。


提起重物时,带有锁定的髋关节和腿支架的ErgoJack支撑工人。


这些运动传感器不是唯一的内置电路。该背心还具有坚固耐用的小型电子设备,包括嵌入式控制器,振动模块和可充电电池。


Fraunhofer IZM的简介是开发小型化和舒适的电子组件。Fraunhofer IPK负责设计系统布局,人机界面,机械,电子和软件,包括机器学习/ AI实时算法。数据在背心上本地处理。


施密特说:“实时算法需要复杂的计算,并且必须非常健壮,但是只需很小的数据集就可以将系统训练成新工人的运动方式。”他描述了另一个使该系统与众不同的特征。



 

提供不同版本和所有尺寸


客户最终将能够在纯粹由织物制成的感官背心和内置有动力辅助功能的背心之间进行选择。当前系统的另一个变体带有靠背和臀部支撑。它的矫正支架具有支撑身体所需的最小表面积。背心上的侧向髋关节锁定功能可用于打开和关闭从背部到腿部的关节扭矩传递。这种机制使工人可以在站立和坐姿时交替执行任务。


ErgoJack适用于广泛的行业。正如汽车制造商福特公司的成功试验所表明的那样,它使物流和生产人员受益,他们必须在搬运过程中将沉重的包装物从货盘上抬起或在几个小时内采取约束姿势。


标签:行业资讯今日头条产品资讯机械应用人工智能机器人配件与装备医用机器人
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