Dış iskelet Robotlarının Gelişim Tarihi ve Teknolojik Durumunun Derinlemesine Analizi
**I. Dış İskelet Robotlarının Geliştirilmesi ve Senaryoları**
Dış iskelet tanımı aslında ilk olarak hayvanlardan, yani dış iskeletten türemiştir. Bu dış iskeletler genellikle hayvanları desteklemek ve korumak için kullanılır. Buna karşılık, insanlar"iç iskelet". Bu nedenle, dış iskelet robotları genellikle kendilerini koruyabilen ve insan yeteneklerini artırabilen giyilebilir elektromekanik cihazlara atıfta bulunur. Tek bir giyilebilir elektronik üründen, elektronik, makine ve biyoniklerin sınır ötesi entegrasyonunu kademeli olarak oluşturarak gelecek için benzersiz bir son teknoloji oluşturdu. Uygulama alanında, engelliler için iyileştirme (rehabilitasyonda yardımcı olma) yapabilen giyilebilir cihazları içerecek şekilde geliştirildi ve türetildi, esas olarak hastalara yürüyüş rehabilitasyon eğitiminde yardımcı olmak için kullanılır. Bu nedenle, şu anda dış iskelet robotları genellikle işlev açısından geliştirilmiş dış iskeletler ve rehabilitasyon dış iskeletleri olarak ikiye ayrılır.
Dış iskelet robot fikri, 1890 yılında Nicholas Yagan adlı bir Rus'un basınçlı hava yastıklarıyla çalışan bir tür dış iskelet sistemi icat etmesine kadar uzanıyor; 1917'de bir Amerikalı mucit buharla çalışan bir dış iskelet robotu geliştirdi; 1960'da, ABD ordusunun geliştirilmiş askeri zırhından kaynaklanan en eski dış iskelet projesi ortaya çıktı. Aynı zamanda, Cornell Üniversitesi'ndeki araştırmacılar da insan geliştirme kavramını incelemeye başladılar. Daha sonra, dış iskelet robotları kısa sürede geliştirilmeye başlandı ve bu alandaki tanımlanabilir sorunların çoğu hızla tanımlandı. 1970'te General Electric tarafından tasarlanan Hardman sistemi 30'dan fazla eklem içeriyordu ve 1.500 pound ağırlığı kaldırabiliyordu; bu da dış iskelet teknolojisinin muazzam potansiyelini gösterdi.
Araştırma ve geliştirmeden uygulamaya kadar, dış iskelet robotları yüz yıldan fazla bir zaman geçirdi. Dış iskelet robotları ayrıca başlangıçta askeri alanda olmak üzere tıbbi, endüstriyel, lojistik ve diğer alanlarda ara sıra uygulanmaya başlandı. Bunlar arasında Ekso Labs, ABD'deki Barrett Medical, İsrail'deki Rewalk, Birleşik Krallık'taki Rex Blonics Limited, Japonya'daki CyberDyne ve Panasonic'in dış iskelet robotları yer alıyor. Bunların hepsi sektörde lider konumdaki işletmeler.
Yurt dışında ekzoskeleton robotlarının gelişim tarihinde, Panasonic ilk olarak 2014 yılında endüstriyel alanda ekzoskeleton robotlarının uygulama projesini açıkladı. O dönemde, sıradan işçilerin 15 kilogram ağırlığındaki ağır nesneleri kolayca taşıyabilmelerini ve hareket edebilmelerini sağlamak için Panasonic önce ekzoskeleton braketinin daha hafif bir versiyonunu yaptı ve daha sonra sırt, uyluk, baldır ve ayak bölgelerinde karbon fiber malzemelerle destekledi, sensörler tarafından uyandırılabilen bir güç motoruyla birleşti ve sonunda insanların 15 kilogramlık işleri kolayca taşımasına yardımcı olma yeteneğine ulaştı. Ayrıca, ABD'de Ekso Bionics ve suitX kendi endüstriyel ekzoskeleton robotlarını üst üste piyasaya sürdüler. Bunlar arasında, Ekso Bionics Şirketi'nin üst ekstremite ekzoskeleton robotu EksoVest, Ford otomobil montaj hattının üst operasyonuna uygulandı.
Nispeten konuşursak, Çin'deki bu yol nispeten geç başladı, ancak özellikle rehabilitasyon dış iskelet robot yolunda güçlü bir şekilde gelişti ve Maibu Robot, Big Ai, Ruihan Medical, Screaming Technology, Jinhe, Fourier Intelligence vb. dahil olmak üzere birçok yeni girişim ortaya çıktı. Hepsi son yıllarda bu alanda yıldız girişimlerdir. Bu girişimler arasında finansman açısından, genellikle 2017-2018'de Ön-A finansman turunu tamamladılar.
Endüstriyel dış iskelet robotları, otomotiv montajı ve lojistik alanlarındaki uygulamalar da dahil olmak üzere Çin'de ihtiyaç duyuldukça ortaya çıktı. Çin'deki endüstriyel dış iskelet robotlarının ilgili işletmeleri de ilerlemeye başladı. Örneğin, Aosha Intelligence'ın MAPS endüstriyel üst ekstremite dış iskelet robotunun 2019'da Chery Automobile, Yutong Bus, Beijing Benz ve Geely Automobile fabrikalarında test edildiği bildirildi. Iron Man Boxing gibi lojistik dış iskelet robotları alanındaki yeni kurulan işletmeler de 2019'da ilk genel amaçlı lojistik dış iskelet robotunu resmen başlattı ve lojistik dış iskelet robotları konusunda JD.com, Deppon ve Schneider ile iş birliği uygulamaları yaptı ve gelecekte endüstriyel ve inşaat sahnesi uygulamaları için dış iskelet robotlarını derinlemesine geliştirmeye devam edecek.
**II. Dış İskelet Robotlarının Teknolojisi ve Mevcut Durumu**
Bir dış iskelet robotu genellikle üç bölümden oluşur: genel makine tasarımı, sürücü (mekanizma) tasarımı ve kontrol stratejisi. Dış iskelet robotunun en zor noktası gerçek zamanlı insan-makine etkileşimi ve kontrolü elde etmektir. Etkileşimin genel çalışma prensibi genellikle şöyledir: ilk adım, genellikle jiroskop + ivmeölçer + elektromiyogram sinyalleri vb. kombinasyonu olan insan davranışsal niyetini algılamaktır; ikinci adım, gelişmiş davranış sürüşü gibi sürüş yöntemini elde etmektir; üçüncü adım, genellikle lazer + ultrason algısı yoluyla dış ortamı değerlendirmektir.
Şu anda, robotların insan niyetlerini elde etmesinin iki yolu vardır: doğrudan operatörün niyetini elde etmek ve dolaylı olarak operatörün niyetini elde etmek. Operatörün niyetini doğrudan elde etme yöntemleri arasında EMG verileri veya insanlar ile robotlar arasındaki etkileşim kuvveti yer alır. Dolaylı yöntemler, dış iskelet eklemlerinden veri elde etmek, operatörün niyetini tahmin etmek ve ardından hareket etkisini güçlendirmektir. Musk tarafından kurulan ve insan beyni ile bilgisayarı birbirine bağlamaya kendini adamış Neuralink şirketi, bu bağlantıyı güçlendirmenin bir yoludur.
Şu an için, ekzoskeleton robotları hala çok fazla hayal gücüne sahip ve tüketici sınıfı ürünlere yakın seçenekler mevcut. Teknik açıdan bakıldığında, rehabilitasyon ekzoskeleton robotlarının araştırma ve geliştirme eşiği nispeten düşüktür ve aynı zamanda Sınıf II tıbbi cihazlara aittir ve kayıt eşiği nispeten düşüktür; yürüme yardımcısı ekzoskeleton robotlarının sınırlı teknik performansı sürekli olarak aşılmıştır; cerrahi robotların teknik araştırma ve geliştirme eşiği nispeten yüksektir ve Sınıf III tıbbi cihazlara aittir. Çin'deki kayıt eşiği ve döngüsü çok uzundur. Bu nedenle, ekzoskeleton robotlarının Çin'de patlama yapması şaşırtıcı değildir.
Son teknoloji açısından, bu aşamada, Xi'an Jiaotong Üniversitesi, Imperial College London ve Melbourne Üniversitesi elektroensefalogram üzerine araştırma yürütürken, Hong Kong Politeknik Üniversitesi transkraniyal manyetik stimülasyon ve ekzoskeleton robotlarını birleştiren araştırmaya odaklanıyor. Bunların hepsi şu anda dünyada nöral rehabilitasyon ve robot rehabilitasyonu alanında çok son teknoloji yönlerdir. Bununla birlikte, Çin'in rehabilitasyon tıbbi endüstrisi hala gelişimin erken aşamasındadır. Çeşitli tıbbi sertifikalar almış bazı ekzoskeleton robotları için bile, daha fazla işletme hala enerjisinin çoğunu tıbbi ekzoskeleton robotlarının araştırma ve geliştirmesine ayırmaktadır. Gerçekten ticari olarak uygulanan ürünler esas olarak Maibu Robot'un alt ekstremite rehabilitasyon eğitim ekzoskeleton robotu, el rehabilitasyon ekzoskeleton robotu ve Fourier'in bilek ve ayak bileği rehabilitasyon ekipmanı gibi eklem rehabilitasyon ekipmanlarındadır.
Erken aşamada ekzoskeleton robotlarını etkileyen başlıca sorunlar şunlardı. İlk sorun enerji sorunuydu. İlk ekzoskeleton robotları dış enerjiden ayrılamazdı. İçten yanmalı motorlar ve kablolar aracılığıyla tahrik, bir zamanlar robotların gelişimini engelleyen bir sorundu ve bu da robotların ağırlığını ve sürdürülebilirliğini etkiliyordu. İkinci sorun ise kontrol teknolojisinde yatmaktadır. Kontrol teknolojisi, robotların tüm süreç boyunca verimli kontrol ve çok boyutlu serbest kontrol elde etmesini ve insanlardaki çeşitli değişikliklere ayak uydurmasını sağlar. İnsan vücudunun çeşitli hareket eğilimlerini algılama yeteneği yoksa ve insanlara yardım ve eylem desteği sağlayamıyorsa, ekzoskeleton robot bunun yerine bir yük haline gelecektir.
Günümüzde lityum pillerin, yakıt hücrelerinin ve diğer verimli enerji kaynaklarının olgunlaşmasıyla birlikte bazı dış iskelet robotları enerji ve kontrol problemlerini iyi bir şekilde çözmeye başlamış ve içlerinde destek, eldiven, parmak, şort, dizlik vb. formların da bulunduğu birçok tek fonksiyonlu dış iskelet robot dalı ortaya çıkmış ve uygulama amaçları da endüstriyel, tıbbi, sivil ve askeri alanlara yönelmiştir.
**III. Sonuç**
Şu anda, ekzoskeleton robotları pazarı açısından, endüstriyel pazarda rekabet ve endüstriyel robotlar gibi olgun ürünler olduğu için, ekzoskeleton robotları için en olası pazar hala tıbbi sahnedir. İlk pazar, esas olarak kas, kemik, sinir, yumuşak doku hasarı ve yaşlanmadan kaynaklanan hareket kabiliyeti engelleri olan kişileri hedefleyen geri döndürülemez hasar pazarıdır. Bu 2C grubunda yaklaşık 90 milyon kişi bulunmaktadır. Fiziksel engelli kişilerin ayağa kalkmasını sağlamak büyük önem taşımaktadır. İkinci pazar, esas olarak cerrahi nedenlerle yatak istirahat tedavisinin neden olduğu geçici kas atrofisi ve akıllı rehabilitasyon popülasyonu için geri döndürülebilir rehabilitasyon pazarıdır. Her yıl kanallar kurmak için işbirliği yapan yaklaşık 25 milyon dolaşımda olan kişi ve kurum bulunmaktadır.
Gelecekte, dış iskelet robotları için ana pazar hala tüketici pazarı olmalı, örneğin açık havada yürüyüş, dağcılık, tırmanma vb. gibi hafif uygulamalar için ve dizler, uyluklar, ayakkabılar, kollar vb. için uygun bireysel bileşenler şeklinde ürünler üretmelidir. Pazarın bu kısmı için kesin parametreler yoktur, ancak alan çok büyüktür.
Yakın gelecekte, malzemelerin fethi ve diğer konularla birlikte, dış iskelet robotlarının fiyatının düşmeye devam edeceği ve sonunda on binlerce hatta binlerce yuan seviyesine ulaşacağı umulmaktadır. Bu sırada, pazar şüphesiz büyük bir atılım yapacaktır. Ve eğer dış iskelet robotları evrensel kıyafet olarak satılabilirse, belki de bilinmeyen evrenin insan keşfi artık uzak bir hayal olmayacaktır.
**Beyanname**: Bu makale internetten alıntıdır, biraz kısaltılmıştır ve telif hakkı orijinal esere aittir. İhlal edilirse silinecektir.
Ürün önerisi.
Çin'de üretilen tüm OEM özel ürünlerini kabul ediyoruz. Shenyang Holian Precision Instrument Co.,Ltd.'de en iyi fiyata yüksek kaliteli Oksijen Konsantratörü Solenoid Valf ürünlerini seçin.
Hakkımızda.
Shenyang HOlian Precision Instrument Co., Ltd 2017 yılında kurulmuş olup oksijen jeneratörü aksesuarları konusunda uzmanlaşmıştır: Taşınabilir Tıbbi oksijen jeneratörü için Minyatür solenoid valf, 4 Yollu 2 pozisyonlu Tıbbi oksijen jeneratörü, 3L ila 10L Tıbbi Oksijen Jeneratörü Solenoid Valfi, oksijen konsantratörü için basınç regülatörü tertibatı, oksijen konsantratörü için basınç düşürme tertibatı, oksijen konsantratörünün iğne deliği akış ölçeri, tıbbi oksijen konsantratörünün iğne deliği akış ölçeri, oksijen konsantratörü için 5L akış ölçer, oksijen konsantratörü için özel yangına dayanıklı valf, yangına dayanıklı kanül valfi oksijen besleme borusu konnektörü, oksijen birincil filtresi, tıbbi sınıf filtre, kontrol valfi (malzeme PA6), kontrol valfi (malzeme ABS), oksijen jeneratörü aksesuarları moleküler elek tank başlığı, oksijen konsantratörü aksesuarları hava filtreleri, oksijen konsantratörü aksesuarları NPT1/8-∅8 konnektörü, oksijen konsantratörü aksesuarları NPT1/8-∅10 Konnektör, Oksijen Konsantratörü Aksesuarları 3 Yollu Nozul, Oksijen Konsantratörü Aksesuarları 90° Nozul, Kalıp imalatı ve enjeksiyon kalıplama.