Первый отечественный экзоскелет для промышленных предприятий превзошёл все аналоги

Специалисты ООО "Полезные роботы" и конструкторского бюро "Карфидов Лаб" (центр коллективного пользования "Сколково") разработали первый в России промышленный экзоскелет для нижней части тела под названием ExoChair.

Устройство снижает риски профессиональных заболеваний, связанных с нарушениями опорно-двигательного аппарата (ОДА), у людей, работающих в статичных позах (в стоячем или сидячем положении), например, во время сборочных операций на производстве.

В заключении Департамента охраны труда Великобритании говорится, что 44% всех профессиональных заболеваний связаны с нарушениями в ОДА. При этом в группу риска входят люди преимущественно от 45 до 54 лет: как правило, они имеют наибольший стаж. Есть все основания полагать, что примерно такая же статистика наблюдается во всех индустриально развитых странах и, более того, риски нарушений опорно-двигательного аппарата у работников значительно выше в тех странах, где условия труда хуже.

Разработчики отмечают, что новый экзоскелет пригодится людям множества самых разных профессий: это могут быть кинооператоры, фотографы, хирурги, медсёстры, социальные работники, охотники-рыболовы, автослесари, рабочие конвейерных и сборочных производств и так далее.

Данные о работе экзоскелета и состоянии пользователя собираются и анализируются с помощью технологий искусственного интеллекта. Такое решение сокращает время отсутствия работника, связанное с нарушениями ОДА, и текучесть кадров (то есть улучшает производительность труда), а также может послужить фактором снижения категории вредности рабочего места.

Разработка отвечает ещё одному важному требованию — это максимальное сохранение естественного объёма движений человека. Например, оператор может приседать и при этом свободно доставать рукой до пола. Учёные поясняют, что важнейшим аспектом при решении подобных задач является поиск оптимальной кинематики экзоскелета и оптимизация веса всех узлов при сохранении жёсткости.

Как отметил один из руководителей проекта Алексей Карфидов, экзоскелеты ExoChair получились достаточно технологичными и простыми по конструкции и, как следствие, по себестоимости. Это делает передовые технические решения не чем-то фантастическим из книг и кино, а вполне доступным для современного человека, считает инженер.

Тестирование прототипа прошло успешно: испытуемый подтвердил снижение утомляемости при использовании экзоскелета. В ноябре-декабре 2017 года разработка прошла "полевые испытания" в Центре учёта наличного денежного оборота ПАО "Сбербанк" на рабочем месте пересчёта монет Банка России. Также экзоскелет был протестирован при сборке и монтаже шасси газомоторных автобусов.

Сейчас исследователи совершенствуют конструкцию с учётом наблюдений, полученных в ходе испытаний: снижают вес прототипа до 3,7-4 килограммов, обновляют систему крепления экзоскелета к телу пользователя, добавляют регулировки и упругие проставки для более комфортного ношения.

Инженеры подчёркивают, что по функциональности экзоскелеты зарубежных производителей уступают российскому. Например, у немецких аналогов меньше глубина посадки, нет адаптивной системы управления, сбора и анализа данных об операторе. А в похожем экзоскелете американского производства основное отличие заключается в приводной схеме и системе управления.

Также ExoChair дешевле западных конкурентов: его средняя стоимость 150 тысяч рублей, в то время немецкий и американский аналоги стоят соответственно 3750 евро и 6000 долларов (или 282 и 370 тысяч рублей по курсу на 25.04.2018). На российском рынке других подобных устройств сейчас пока нет.

Напомним о других отечественных разработках. Например, в России был создан простой и недорогой мышечный электростимулятор с элементами экзоскелета, а также система для адаптации экзоскелетов для людей с ДЦП.