Freitag 7 Oktober 2022

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Leitfaden für industrielle Exoskelette: Was sie sind, wofür sie sind und warum sie so viel Interesse wecken

In der Vergangenheit hatten wir uns mit der Beschreibung von beschäftigt Potenzial von Cobots, die letzte Grenze der Robotik in der Fertigungsindustrie. Aber wir hatten einer Familie von Geräten, die für die Gesundheit der Arbeitnehmer von entscheidender Bedeutung sind, noch nicht den richtigen Raum gewidmet: industrielle Exoskelette.

Die Schnittstelle von Robotik und Ergonomie

Beginnen wir mit den Grundlagen. Der Begriff "kollaborative Robotik" identifiziert eine Art von Anwendungen, die durch eine gemeinsame Nutzung des Arbeitsbereichs zwischen dem Bediener und gekennzeichnet ist Roboter, wenn keine physischen Barrieren vorhanden sind. Entwicklungen in diesem Bereich sind mit denen von verknüpftErgonomie, eine Wissenschaft, die sich dem Studium und der Optimierung von Arbeitsplätzen verschrieben hat und die Zeit und Mühe berechnet, die für jede Bewegung des Arbeiters erforderlich sind.

Was sind industrielle Exoskelette?

Aus dieser Wissenskombination entstehen und entwickeln sich industrielle Exoskelette, die nicht nur in puncto Technik wichtige Perspektiven bieten Industrie 4.0, Aber auch Gesundheit und Sicherheit 4.0.

Industrielle Exoskelette sind tragbare Geräte, externe mechanische Strukturen, die ein oder mehrere Gelenke stützen und so biomechanische Überlastung und/oder Ermüdung reduzieren. Exoskelette, die ursprünglich im Militär- und Rehabilitationsbereich entwickelt und eingesetzt wurden, sind heute eine sich schnell durchsetzende Realität im industriellen Fertigungssektor. Sie werden in verschiedene Kategorien eingeteilt, hauptsächlich basierend auf dem Körperbezirk, den sie unterstützen, und der Art der Umsetzung.    

Nach Körperbezirk

  • Stützen für obere Gliedmaßen → reduzieren die Belastung der Schultern, zum Beispiel bei statischen Überkopf-Montagetätigkeiten.
  • Stützen für die Stamm → sie entlasten die Lendenwirbel, zum Beispiel beim Halten statischer, nach vorne gebeugter Haltungen oder beim Handhaben von Lasten.
  • Stützen für die Sitzung → verringert Ermüdungserscheinungen bei gebeugten Beinen oder langem Stehen.
  • Unterstützung für die manueller Griff → Ermöglichen einen stärkeren und sichereren Halt von Werkzeugen.
  • exoskeletons "Ganzkörper" → erleichtern das manuelle Handling von Lasten (Logistik, Produktionslinien oder Hochbau). Sie reduzieren die Auswirkungen der Belastung auf die muskuloskelettale Ebene. 

Nach Art der Implementierung

  • Typ passiv, erzeugen Kräfte, indem sie die Bewegungen des Benutzers ausnutzen und Energie dank mechanischer Systeme speichern und freisetzen.
  • Typ aktiv, erzeugen Kräfte unter Verwendung von Aktuatoren, typischerweise Elektromotoren, auf kontrollierte Weise basierend auf Informationen über Bewegungen und Bedürfnisse des Bedieners, die durch Sensoren erfasst werden.
  • Hybrids, haben einen Motor, der nur zur Erhöhung der Kraft zum Handhaben von Lasten aktiviert werden kann.

Vorteile für Arbeitnehmer und Unternehmen

Die Hauptvorteile, die mit der Verwendung industrieller Exoskelette verbunden sind, werden in Bezug gesetzt Begrenzung möglicher Situationen der Arbeitnehmerermüdung und die Möglichkeit von Verlängerung der Lebensdauer von qualifiziertem Personal.
Langfristig sollte der Einsatz dieser Geräte erhebliche Einsparungen bei Krankheitskosten und Krankenständen garantieren und somit das Auftreten von Krankheitsfällen reduzieren muskuloskelettale Probleme.

Diese Vorteile spiegeln sich auch in der Aufmerksamkeit der Bediener, der Arbeitsqualität und der Produktivität wider. 

Ein italienisches Projekt

Eine der größten Herausforderungen für Entwickler und Hersteller industrieller Exoskelette ist die Quantifizierung der biomechanischen Belastungsreduktion. Sie kennen sich gut ausItalienisches Institut für Technologie (IIT) und dieInail, deren synergetische Zusammenarbeit hervorgebracht hat drei neue Prototypen kollaborativer robotischer Exoskelette, die die Arbeit in Industrie und Fertigung sicherer machen. Dank der Elektromotoren, mit denen sie ausgestattet sind, und der Algorithmen der künstlichen Intelligenz unterstützen diese tragbaren Geräte die Arbeiter bei den körperlich anspruchsvollsten Aufgaben. Reduzierung des Aufwands um bis zu 40 % und zu einer Verringerung von Arbeitsunfällen und Berufskrankheiten führen.

Die drei von IIT und Inail vorgestellten industriellen Exoskelette bestehen aus Kunststoff und Aluminiumlegierungen, die normalerweise in der Luft- und Raumfahrtindustrie verwendet werden, und sind speziell für die Bereiche Fertigung, Lebensmittel, mechanische Reparatur, Logistik, Bauwesen und Landwirtschaft konzipiert. Die Prototypen passen sich dank des wertvollen Beitrags der Algorithmen von an die Art der Arbeit und die Art und Weise ihrer Ausführung an künstliche Intelligenz.

Das Wohlbefinden des Arbeitnehmers als Erfolgsmotor

Verbessern Sie die Qualität der Arbeit sie ist ein entscheidender Faktor für die Wettbewerbsfähigkeit und den Erfolg von Unternehmen; die Entwicklungen der Biotechnik Bei der Gestaltung industrieller Exoskelette werden sie daher von entscheidender Bedeutung für einen Markt sein, der sich nur parallel zum physischen und psychischen Wohlbefinden der Arbeitnehmer entwickeln kann, die ihn beleben. 

Quellen: fondazionergo.it, industry4business.it, innovationpost.it

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