Гидравлический манипулятор копирующего типа «экзоскелет EXOMAN» предназначен для усиления физических возможностей оператора при выполнении работ с материалами и оборудованием превышающими возможности среднего человека в различных климатических и производственных условиях.

1. Описание, принцип действия и применение «экзоскелета EXOMAN»

1.1.1 «Экзоскелет EXOMAN» предназначен для механизации погрузочно-разгрузочных, транспортных, монтажных и технологических работ в различных отраслях народного хозяйства. В зависимости от комплектации, EXOMAN может быть использован для работы в различных условиях окружающей среды. Способен нести навесное, технологическое и защитное оборудование общей массой до 200кг.

Принцип действия «экзоскелета EXOMAN» состоит в копировании и усилении движений оператора с помощью автономного или сетевого гидропривода. Управление всеми движениями «экзоскелет EXOMAN» происходит на уровне «спинного мозга» оператора. Оператор выполняет естественные движения рук, ног, корпуса, а датчики преобразуют эти «команды» в движения гидравлических рабочих органов.

Практическое применение «экзоскелета EXOMAN»:

• разбор завалов после стихийных и техногенных катастроф;
• грузовые и транспортные операции по перемещению грузов в сложных условиях;
• производство технологических операций в условиях требующих специальных защит: радиоактивное заражение, низкие/высокие температуры, загазованность, взрывоопасность и т.д.;
• перенос грузов в условиях пересеченной местности;
• военное применение;

1.1.2 EXOMAN имеет возможность подключения съемных модулей кистей и стоп, а также дополнительного оборудования и средств защиты (брони, термозащиты, навесного оборудования и т.д.)

2.Технические характеристики экзоскелета

3. Устройство и работа

Несущими узлами экзоскелета являются опорно-поворотные устройства (ОПУ). На опорно-поворотном устройстве расположены педипуляторы (ножные манипуляторы). Педипуяторы поддерживают в нужном положении и обеспечивают перемещение модуля туловища, на котором шарнирно закреплены манипуляторы и размещено рабочее место оператора: (сиденье, блоки съема усилий, рукояти и педали управления).

Опорно-поворотное устройство

Общий вид опорно-поворотного устройства представлен на рисунке 1. Несущим узлом является основание 1, на котором смонтированы основные узлы — опора 2 и гидроцилиндры поворота опоры 3.

Рисунок 1 — Опорно-поворотное устройство в рабочем положении

Гидросистема

Гидравлическая схема экзоскелета без рабочего органа показана на рисунке 2. Перечень элементов схемы приведён в таблице 1. На схеме у элементов, связанных с исполнительными механизмами (ИМ) экзоскелета (манипуляторы, педипуляторы, опоры), указано наименование соответствующего исполнительного механизма.

Рисунок 2 — Схема гидравлическая принципиальная

Таблица 1

Привод гидравлической системы осуществляется от насоса экзоскелета. Привод насоса осуществляется от ДВС, установленного на модуле туловища, за спиной оператора.
Перемещение исполнительных механизмов экзоскелета с заданной скоростью обеспечивают пропорциональные гидравлические клапаны. Защиту гидравлической системы от перегрузок обеспечивают предохранительные клапаны.

При нейтральном (исходном) положении рукояток управления экзоскелета гидравлическая система работает в холостом режиме, не вызывая движения исполнительных механизмов. При перемещении рукояток управления из нейтрального положения, рабочая жидкость поступает в соответствующие исполнительные механимы, приводя их в движение.

Гидроцилиндры.

Гидроцилиндры обеспечивают выполнение всех рабочих движений исполнительных механизмов экзоскелета. Общий вид гидроцилиндра показан на рисунке 3. В таблице 1 указаны обозначения.

Рисунок 3 — Гидроцилиндр

Органы управления

Блоки съема усилий предназначены для управления манипуляторами и педипуляторами экзоскелета. Усилия, которыми оператор воздействует на блок съема усилий измеряются и усиливаются приводами пропорционально.

Управление опорно-поворотным устройством и рабочим органов осуществляется посредством педалей и рукоятей расположенных на концах педипуляторов и манипуляторов соответственно.
Управление исполнительными механизмами экзоскелета осуществляется по моменту приводов согласно пропорциональному закону.

Рабочие органы, которыми может быть оснащен экзоскелет в зависимости от исполнения:

• крюк
• захват двухчелюстной;
• грейфер шестичелюстной (челюсти-крюки);
• захват «кисть»
• специальный инструмент

4. Эксплуатация

Неработающий экзоскелет находится в положении «паркинг», при этом ДВС не работает, давление в рабочей магистрали отсутствует. Это положение является устойчивым и позволяет осуществлять посадку-высадку оператора, проведение работ по обслуживанию оборудования экзоскелета. Посадка оператора осуществляется при поднятой защитной раме переднего ограждения путем помещения оператора на сидение внутри экзоскелета. После этого происходит фиксация органов управления верхних и нижних конечностей оператора. Фиксация остальных органов управления происходит при закрытии защитной рамы. После подгонки органов управления, производится запуск двигателя, проверка параметров контрольных приборов. После подъема давления в рабочей магистрали, экзоскелет готов к работе.

Категория: EXOMEN | 18 комментариев »

Комментарии