क्या तरल पदार्थ पहनने योग्य एक्सोस्केलेटन में एक भूमिका निभा सकते हैं?

हयात रीजेंसी मिनियापोलिस में आयोजित इस सप्ताह के फ्लुइड पावर इनोवेशन एंड रिसर्च कॉन्फ्रेंस में एरिजोना स्टेट यूनिवर्सिटी के प्रोफेसर थॉमस जी शुगर (बाएं से नीचे) ने पहनने योग्य रोबोटों के रुझानों पर चर्चा की और इन उपकरणों को द्रव प्रौद्योगिकी के लिए कौन से अवसर प्रदान किए।

इन उपकरणों की कुंजी, सुगर ने तर्क दिया, कि अधिक से अधिक मनुष्य बस क्षय से मर रहे हैं - हम बड़े हो रहे हैं क्योंकि दवा में सुधार हुआ है। और यहां तक ​​कि बीमारी वाले लोगों के लिए - जैसे कि, कैंसर, हृदय रोग, या मधुमेह - वस्तुओं को उठाने के लिए, चलना और उठना, चलना अक्सर कठिन होता है।

"लोग बूढ़े हो रहे हैं और वे अभी भी चलना चाहते हैं, वे अभी भी चुस्त रहना चाहते हैं," चीनी ने कहा, यह देखते हुए कि बैठे हुए को मधुमेह, हृदय रोग और अन्य प्रकार की मृत्यु दर के अधिक जोखिमों में योगदान करने के लिए माना जाता है। "हमें चलने की जरूरत है, ताकि पहनने योग्य प्रणाली [की आवश्यकता हो]। हमें चलने की जरूरत है। ”

शुगरसुगर ने कहा कि अब व्रैबल्स के लिए प्रौद्योगिकियों की नींव यहां है।

“हमें बैटरी, माइक्रोप्रोसेसर मिल गए हैं। आपको हमेशा बेहतर एक्ट्यूएटर की आवश्यकता होगी, लेकिन वहां सिस्टम बाहर हैं। पहनने योग्य रोबोट स्वास्थ्य बाजार, सहायता प्राप्त बाजार, निर्माताओं, सैन्य और मनोरंजन के लिए महत्वपूर्ण हैं। ”

चाहे एक्सोस्केलेटन, ऑर्थोस, या कृत्रिम अंग पर काम कर रहे हों, उन्होंने कहा कि डिजाइनरों को उन उपकरणों का निर्माण करने की आवश्यकता है जो उपयोगकर्ता के साथ सहजता से बातचीत करते हैं; आप उन्हें किसी प्रकार की गति में बाध्य नहीं कर सकते। व्यक्ति को चलने में सक्षम होना चाहिए और उनके पास रोबोट का "पालन" करना चाहिए - आप चाल चक्र या सामान्य आंदोलन को बाधित नहीं कर सकते हैं। लोग आराम से आगे बढ़ना चाहते हैं। और बड़े पैमाने पर एक्सोस्केलेटन जो कई लोगों को कल्पना करते हैं कि निकट भविष्य में वास्तविकता नहीं है, छोटी इकाइयां-आदर्श रूप से 10 पौंड या उससे कम वजन वाले आदर्श हैं। शुगर ने कहा कि परीक्षण में, जिन लोगों ने बड़े उपकरणों को पहना था, 16-एलबी रेंज में, ऐसा महसूस किया कि वे स्विमिंग पूल से गुजर रहे थे या यह व्यायाम उपकरण के एक टुकड़े की तरह था।

चीनी की टीम ने 10% चयापचय वृद्धि के साथ एक हिप एक्सोस्केलेटन बनाया है। उन्होंने कहा कि यह वास्तव में डिवाइस के साथ चलने के लिए 10% आसान है, जिसमें कोई भी उपकरण नहीं है। उनके पास तेजी से दौड़ने वाले लोग थे, भी - 12.8 मील प्रति घंटे। वे चरण कोणों पर ध्यान केंद्रित कर रहे हैं ताकि उपयोगकर्ता को शक्ति प्रदान करने में सहायता की जा सके, अंगों के वेग और स्थिति को देखा जा सके।

चीनी ने कुछ ऐसे पहलुओं के बारे में विस्तार से बताया जो वर्तमान में विकास में हैं, जिनमें शामिल हैं:

• ऐसे उपकरण जो कूल्हों और घुटनों को शक्ति देते हैं, लोगों को चलने के एक पैटर्न का पालन करने के लिए मजबूर करते हैं

• प्रोस्थेटिक्स जो एक व्यक्तिगत उपयोगकर्ता में कठोरता के लिए परीक्षण कर सकते हैं और इसके लिए ट्यून कर सकते हैं

• विशेष रूप से amputees के लिए उपकरण (सैन्य दिग्गजों और मधुमेह रोगियों से बड़ी संख्या में amputees)

• पुनर्वास एक्सोस्केलेटन लोगों को चलने की अनुमति देने के लिए ट्रेडमिल से जुड़ा हुआ है

• वे उपकरण जो स्ट्रोक पीड़ितों को दोहराए जाने वाले कार्यों का अभ्यास करने और उन तंत्रिका मार्गों का निर्माण करने की अनुमति देते हैं

• गुरुत्वाकर्षण-क्षतिपूर्ति उपकरण जिनका उपयोग मांसपेशियों के डिस्ट्रोफी रोगियों के साथ किया जाता है

• वेअरबल्स जो बुजुर्गों को सफलतापूर्वक कुर्सियों से बाहर निकलने की अनुमति देते हैं

• विभिन्न प्रकार के सहायक उपयोगों के लिए वायवीय मांसपेशी प्रणाली

• वेयरहाउसिंग उपयोगों के लिए उपयुक्त विशाल भार उठाने के लिए हाइड्रोलिक सिस्टम

• उपकरण जो काम के उपकरणों में बंध जाते हैं और उपयोगकर्ता पर भार को कम करते हैं, जैसे कि एक रेक जिसका उपयोग डामर बिछाने के लिए किया जाता है

• हाथ से सहायता करने वाले उपकरण जो उपयोगकर्ता को वस्तुओं को बेहतर पकड़ की अनुमति देते हैं

• तथाकथित चेयरलेस कुर्सियां, जो उपयोगकर्ता को स्क्वाट करने की अनुमति देती हैं - वे फिर जगह में लॉक होते हैं, इसलिए उपयोगकर्ता एक अन्यथा स्थिति में काम कर सकता है

• मनोरंजन उपकरण, जो स्कीइंग में सहायता करते हैं - घुटनों के लिए वायवीय या हाइड्रोलिक हानिकारक उपकरणों का उपयोग करना, और

• मनोरंजक धावक तेजी से चलाने के लिए सहायक उपकरण

चीनी ने जोर दिया कि बैटरी जीवन और घटक स्थायित्व प्रमुख चिंताएं हैं।

“सेना ने कहा कि वे चाहते थे कि एक सैनिक आठ घंटे की पैदल यात्रा करे, इसलिए यह लगभग 5,000 से 8,000 कदम है। 5-amp, 24-V लिथियम आयन बैटरी के साथ, हम आठ घंटे की मार्चिंग करते हैं। आप केवल यही कर सकते हैं कि अगर आप ऊर्जा को ठीक से स्टोर करते हैं, ”उन्होंने कहा। “हम आम तौर पर 1-एलबी बैटरी का उपयोग करते हैं, जो आपको जीवन के लगभग तीन घंटे देती है, बस निरंतर चलने का, और विचार यह है कि आप स्वैप करते हैं। यह समस्या नहीं है। बड़ी समस्या यह है कि [निजी क्षेत्र में], मेडिकेयर केवल हर पांच साल में एक टखने के लिए भुगतान करेगा, इसलिए आपको एक उपकरण की आवश्यकता होती है जो लगभग दस गीगा कर सकता है, मोटर और बीयरिंग को लगभग 10 गिग चक्र करने की आवश्यकता होती है - इसलिए जीवन चक्र है सबसे बड़ी चिंता। ”

हाइड्रॉलिक्स और न्यूमैटिक्स दोनों आने वाले वर्षों में पहनने योग्य उपकरणों में niches पा सकते हैं, और शुगर ने जोर दिया कि उद्योग को नरम रोबोटिक्स पर अधिक विचार करना चाहिए, जहां न्यूमेटिक्स स्पष्ट रूप से एक महत्वपूर्ण खिलाड़ी है।

"इसमें एक बड़ा धक्का है, बड़े, भद्दे उपकरणों से दूर होने के लिए," उन्होंने कहा।

और जलगति विज्ञान के लिए, जहां यह लोड को संभालने के लिए अधिक अच्छी तरह से अनुकूल हो सकता है?

“अभी भी लोगों को चीजों को लोड करने और उतारने की ज़रूरत है। मैं दो हफ्ते पहले एक सम्मेलन में वॉलमार्ट के सीईओ से मिला था, और उन्होंने कहा था, 'ठीक है, हमारे पास वितरण केंद्रों पर ये सभी रोबोट हैं, इसके बिल्कुल सही और वितरण केंद्र लाइट-आउट रोबोटिक्स हैं, और निश्चित रूप से हम यहां जा रहे हैं। । लेकिन मुझे 11,000 स्टोर मिल गए हैं, और औसतन, हर रात दो ट्रक प्रत्येक दुकान पर जाते हैं, इसलिए हमें हर रात 22,000 ट्रकों को उतारना पड़ता है - वहां अभी भी मनुष्यों की आवश्यकता है। ''