一个新型的半活性外骨架的性能特征,用于空中作业
Jonas Schiebl1, Christophe Maufroy1,2, Nils Ziegenspeck1,2
1Fraunhofer Institute for Manufacturing Engineering and Automation IPA, Stuttgart, Germany.
Wearable technologies
|September 19, 2025
概括
这项研究介绍了一种新型的半活跃肩部外骨架. 它提供可调节的,高性能支持劳累的工作,低能耗和轻量级的设计.
科学领域:
- 人体工程学和人类因素
- 机器人和生物力学
背景情况:
- 被动外骨在适应性和支方面存在局限性.
- 活跃和半活跃系统往往是沉重的或不发达的.
- 空头工作给工人带来了重大的人体工程学挑战.
研究的目的:
- 为了开发一个轻量级的,半活跃的肩部外骨架.
- 为了整合一个新的电动扭矩调节机制.
- 为了增强劳动者在艰苦的空头任务的支持.
主要方法:
- 设计了一种半活跃的外骨架,配备了一种机动杆臂调节机制.
- 用户背部的集成电机通过博登电缆启动.
- 实验性地描述了动态支扭矩,调整时间和能源消耗.
主要成果:
- 实现了类似平原的支扭矩配置,每臂可达12Nm.
- 演示了快速调整时间 (0.5s到1.0s).
- 展示了低能耗 (0.1 As到1.9 As) 的延长运行.
结论:
- 开发的外骨提供了高性能,快速调整和低能耗.
- 轻量级的设计适合在苛刻的职业环境中长时间使用.
- 这项创新推进了用于肩膀支的可穿戴机器人解决方案.
