据怡美工业设计了解,外骨骼机器人从研发到应用发展至今,已经经历了大概百年的时间;但是目前外骨骼机器人行业应用却仍处于初期阶段,尤其是在我国,无论是在医疗领域,还是在工业领域,真正要实现大规模的民用商用还为此过早;不过,让怡美工业设计没想到的是,近日一名身着外骨骼机甲装备的外卖小哥,成了广大网友关注的焦点;只见他身着外骨骼机甲装备,背重达着100斤的3个外卖箱,却行走爬楼身轻如燕。
哪么是什么让这套机械外骨骼设备竟然在外卖行业率先落了地的呢?原来呀,这是某外卖平台正在探索中的未来外卖配送方式;这套装备将来会应用在外卖骑手上下楼梯,或者行走在不能骑行电瓶车的送餐区域等场景中,是业内的创新尝试;据怡美工业设计获悉外骨骼机器人应用于配送行业并非其首次商业化落地,在最近几年,在人类自身能力有限,机器智能不尽人意的情况下,科幻电影中半人半机器的“人+机器”结合的方案早已经在诸如工业装配、物流运输、医疗、建筑,甚至军事等众多领域中小试牛刀了。
回到外卖外骨骼机器人身上,据怡美工业设计了解,这套外骨骼机器人自重就有16公斤左右,上身的背负支架,就像一个双肩包,可承载50公斤重的物品;在工作时,通过整个骨骼把力量传导到地面,无论人背负的物体有多重,使用者主要承担操作力,肩膀只需要承受5至10Kg的力,就如同背着一台笔记本电脑的重量;另外中间的腰部支架包括中央控制器和可供电5到6小时的锂电池;从髋关节往下,用三个相连的机械装备模拟了人的大腿、膝关节和小腿的骨骼,脚踝落地部分就如同一个鞋底,通过两条卡扣与穿戴者的鞋紧紧固定。
除此之外,整个外骨骼机器人有多个“关节”组成,涵盖背负系统、髋关节和膝关节动力总成部件,以及脚踝落地部分;运动控制器核心部件犹如人体的大脑,为整套设备发送指令,电池部分提供动力,髋关节和膝关节动力总成部分为大腿、膝盖提供动力,落地的脚踝部分集中了大量的传感器;而且,整个装备有12个运动自由度,其中4个自由度为主动驱动,灵活度可以说是十分抢眼了;并且这套机甲装备和传统的工业机器人不一样,有些“关节”需要和人体柔性运动相配合;也就是说,设备在穿戴后会有一个“学习”的过程,其中的多个传感器网络会根据人的运动意图做大数据融合,从而在外卖骑手行走时做出正确的助力。
因此,外卖快递员在使用前,需要人与外骨骼机器人互相适应,因为外骨骼机器人是一个人机匹配的设备,强调人机协作,匹配的过程包括人去适应外骨骼,学习外骨骼的使用方式,同时外骨骼通过软件标定,匹配人的运动方式;然后,由两个人帮忙穿戴好整套外骨骼机器人,耗时不到3分钟,行走和爬楼也都比较连贯和自如;当身着外骨骼机器人的外卖快递员在行走时,就跟正常走路的步速差不多,全身的重量并没有感觉背着三个箱子这么重,只感觉就跟平时背一个电脑包差不多;所以,有了外骨骼机器人,工作人员在不需要起重设备工人也可以搬起平时难以拿动的部件,并且还可以减少工作人员的腰肌损伤。
最后,尽管外骨骼机器人取得了不少的成就,但无法回避的现实是,目前技术上仍然面临不少困难,例如,常见的液压系统所处的工作环境远比常规的地面液压系统复杂,液压系统在运动时常发生晃动、倾斜,同时系统中液压介质的容量也随时发生变化,也容易导致运行不流畅、噪音大、可靠性不足等等;但怡美工业设计相信随着技术的不断进步与发展,其一定能被普及到日常生活中;并且在应用领域上,将拓展业务到民用领域,包括物流搬运、机场行李搬运、公安、消防、建筑等。