Почему гармонический шарнирный модуль HONPINE TCHL подходит для экзоскелетных роботов?

При разработке или модернизации носимой роботизированной системы инженерам, занимающимся экзоскелетами, необходимо тщательно учитывать несколько факторов, включая биомеханику человека, общий вес устройства, силы взаимодействия человека и робота, совмещение суставов и комфорт при длительном ношении.

Модуль гармонического привода HONPINETCHL со встроенным датчиком крутящего момента разработан для решения этих инженерных задач и служит подходящим решением для привода суставов экзоскелетов.

Почему облегчённая конструкция модуля гармонического привода важна при разработке экзоскелетов?

В отличие от промышленных роботов, закреплённых на полу, экзоскелетные роботы непосредственно надеваются на тело человека.

Поэтому вес каждого суставного модуля напрямую влияет на физическую нагрузку на пользователя во время движения.

Это особенно важно для экзоскелетов нижних конечностей: тазобедренные, коленные и голеностопные суставы расположены в разных местах, поэтому влияние их веса на движения человека также различается.

Модуль гармонического привода HONPINE TCHL легче большинства представленных на рынке суставных модулей. Модель типоразмера 14 весит всего 0,5 кг.

В практическом применении облегчённая конструкция помогает снизить инерцию движения конечностей и дополнительную нагрузку на приводную систему. Благодаря этому пользователи могут носить устройство длительное время без чрезмерного физического напряжения, вызванного тяжёлым оборудованием.

Как интегрированная конструкция помогает при разработке экзоскелетов?

Высокая степень интеграции модуля гармонического привода TCHL помогает уменьшить дополнительный вес, связанный с использованием отдельных двигателей, редукторов и внешних монтажных конструкций.

Интеграция и оптимизация конструкции также позволяют исключить лишнее механическое пространство, предоставляя разработчикам экзоскелетов более компактный суставной приводной модуль.

Это особенно полезно для носимых роботизированных систем, в которых монтажное пространство и общий вес являются важными факторами при проектировании.

Как встроенный датчик крутящего момента обеспечивает помощь по потребности?

Датчик крутящего момента в TCHL измеряет момент на выходе сустава. Когда пользователь активно сгибает или разгибает колено либо меняется внешнее сопротивление, крутящий момент на выходе сустава также может изменяться.

Контроллер может использовать эти данные обратной связи вместе с углом сустава, угловой скоростью и данными датчиков движения человека, чтобы определить текущее состояние движения.

Это важный подход к управлению, который стоит рассмотреть в робототехнике для реабилитации.

Вместо постоянной подачи помощи с одинаковым крутящим моментом устройство может регулировать её уровень в соответствии с физическими возможностями пользователя и его текущим состоянием движения.

Как различные варианты подключения помогают решать сложные задачи компоновки механических систем экзоскелетов?

Стандартный модуль гармонического привода HONPINE TCHL доступен с несколькими вариантами подключения и поддерживает изготовление отверстий по индивидуальному заказу.

В конструкции TCHL предусмотрены кабели и разъёмы, что сокращает количество отдельных соединительных компонентов и упрощает электрические соединения между суставным модулем и внешними системами.

Это помогает упростить электромонтаж и обеспечивает большую гибкость при прокладке кабелей в устройствах с несколькими суставами.

Для каких типов экзоскелетных роботов требуются разные решения для суставных модулей?

По мере развития и расширения ассортимента экзоскелетных роботов для разных сценариев применения предъявляются различные требования к суставным модулям.

Вспомогательные экзоскелеты для нижних конечностей: необходимо учитывать требования к нагрузке на тазобедренные, коленные и голеностопные суставы.

Вспомогательные экзоскелеты для верхних конечностей: инженерам необходимо учитывать требования к нагрузке на плечевые и локтевые суставы при подъёме и поддержании предметов.

Реабилитационные экзоскелеты: выходной крутящий момент необходимо регулировать с учётом веса пациента, его физических возможностей и этапа реабилитации.

Промышленные вспомогательные экзоскелеты: при выборе суставного модуля необходимо учитывать вес переносимых работниками материалов, частоту движений и продолжительность непрерывной работы.

Выбор подходящего суставного модуля — важная часть проектирования экзоскелетного робота

Выбор суставного модуля влияет на общую конструкцию экзоскелетного робота, включая механическую структуру, распределение веса, управление движением и интеграцию электрических компонентов.

Свяжитесь с HONPINE, чтобы узнать больше о модуле гармонического привода TCHL, запросить дополнительную техническую информацию или ознакомиться с другими решениями для суставных модулей роботов, предназначенными для ваших проектов по разработке экзоскелетов.