Экзоскелет человеческой руки ЕSА был разработан для обеспечения телеманипуляций с силовой обратной связью в открытом космосе при помощи вспомогательных роботизированных рук.

Целью применения экзоскелета ЕSА является телеманипулирование астронавтоподобными роботами, работающих в удалённых суровых условиях, роботонеподготовленными операторами, размещёнными в комфортных условиях(но в невесомости).

Примеры такого применения:
— изнутри герметизированных модулей космической станции осуществлять телеманипулирование Евроботом, находящимся за пределами МКС.
— с космического корабля, находящегося на Марсианской орбите, производить телеманипулирование роботами, работающими на Марсианской поверхности.

Создание робота легкого в использовании

Экзоскелет ЕSА — пригодный для ношения человеко-машинный интерфейс, который позволяет управлять удалённой роботизированной рукой наиболее интуитивно понятным способом: таким, при котором человек-оператор получает достаточную информацию об окружающей обстановке, совершенно естественно, информация с манипулятора ощущается оператором физическим.Телеприсутствие дополняет ощущения. С осязательным телеприсутствием любой человек может управлять роботом без подготовки.

Требования к дизайну экзоскелета

В соответствии с требованиями и ограничениями применения космической техники, экзоскелет был разработан, чтобы:
— быть переносным и пригодным для ношения
— отсутствие потребности крепления к внешним структурам во время работы
— обеспечивать силовую обратную связь непосредственно на суставы человеческой руки, но не на всё тело
— обеспечивать весь диапазон движений человеческой руки
— иметь массу не более 10 кг
— адаптироваться к 5 — 95 процентилям человеческого населения

Инновационные разработки

Основная инновация экзоскелета ЕSА заключается в его кинематике. В нём нет каких-либо попыток, имитировать кинематику плечевого сустава, локтя или запястья.
Напротив, альтернативная кинематическая цепь, предлагающая ту же самую свободу движений, соединена по человеческим суставам. Эта цепь и человеческие суставы формируют замкнутую кинематическую петлю, которая:

— Для плеча начинается от грудины, перекрывает поверху плечевую кость и плечевой сустав и заканчивается посередине плечевой кости.
— Для локтя начинается в середине плечевой кости и заканчивается в середине предплечья.
— Для запястья начинается в середине предплечья и заканчивается в середине ладони.

Хотя кинематика экзоскелета и человеческой руки разные, любое положение человеческих суставов (т.е. плечевого пояса, локтя, эллипсоид лучезапястного сустава) может быть однозначно определённым соответствующим положением экзоскелета.Преимуществами этой инновационной кинематики являются:

• вес экзоскелета передаётся не на руку, а на грудную клетку (следовательно и позвоночник).
• полный диапазон движений человеческого плеча, локтя и запястья всё ещё возможно. Смотрите на видео допустимый диапазон движений
• экзоскелетные суставы проще и меньше.
• Отсутствие необходимости регулировки согласованности между суставами человека и любыми из суставов экзоскелета.
• Экзоскелет представляет собой носимую систему, которую можно легко перевозить и носить. Смотрите на видео ношение экзоскелет

Экзоскелет и Евробот

Экзоскелет ЕSА является идеальным средством для телеоперирования системой Евробот. Экзоскелет в действительности встроен в стенд Евробот, где успешно демонстрирует свою эффективность.

Категория: ESA | Нет комментариев »

Комментарии