【WRC 明星展品】外骨骼机器人抢先看
编者按:
2021世界机器人大会即将在北京亦创国际会展中心与大家见面啦!大会同期举办的2021世界机器人博览会将邀请到百余家企业携500余件一流展品亮相博览会。本期将介绍博览会上的部分外骨骼机器人展品及企业。
2021世界机器人大会不见不散。
2021世界机器人大会明星展品
“白虹”外骨骼机器人
“白虹”外骨骼机器人为髋关节主动助力外骨骼机器人,其左右髋关节各设置有一个一体化关节模组,可为人体的髋关节提供助力。控制器及能源电池设置在穿戴者的背部,经过人体工程学设计的机体通过多个柔性绑带与人体进行绑缚并由此实现人机运动的协同效果。通过样机内置的多个传感器、控制器可以实时检测人体的运动状态并据此分析得到人体的运动意图,通过高性能控制算法可使机体自动适应人体的腰部、腿部运动状态。
其腰部搬运助力以及腿部行走助力相结合的功能为业内首创,控制算法聚焦人工智能、传感器融合等,实现了对人体运动意图的精准判断识别及预测,处于国内领先水平。该外骨骼用途广泛,不仅可以用在搬运运输等负重环节,还可以针对登山、远足等运动,减少使用者的运动新陈代谢量,进而减少体力消耗。
“夸娥”外骨骼机器人
“夸娥”外骨骼机器人为髋关节和膝关节主动助力的负重下肢外骨骼机器人,其左右髋关节和膝关节各设置有一相同的一体化关节模组,此关节模组由电机和行星齿轮减速机构组成,可为外骨骼的小腿及大腿提供助力,控制器及能源电池设置在穿戴者的背部,整个机体同样通过多个柔性绑带与人体进行绑缚并实现人机协同的运动效果。
通过样机内置的多个传感器、控制器可以实时检测人体的运动状态并据此分析得到人体的运动意图,从而可使机体自动适应人体的行走速度并提供实时负重助力效果。该样机运动灵活,可在为穿戴者提供负重助力的同时使其能够完成行走、跨越障碍等动作,从而能够提升穿戴者的负重行进能力、减少体力的消耗。
关于中国电科
中国电子科技集团公司第二十一研究所始建于1963年,所本部现有员工600余人,其中科技人员300余人,获政府津贴专家20余人。2008年,经国家批准设立博士后科研工作站。本部位于上海市徐汇区漕河泾高新技术开发区,占地60亩,建筑面积4万多平方米。另外,黄浦所区和青浦所区正在有序发展中,逐步形成集科研、生产、科创服务功能于一体的创新型公司。
自成立以来,主要从事各类微特电机与组件的研究、开发、试制、生产,累计研制各类微特电机和组件4000多个品种,取得国家、部和市级以上重大科技成果奖390余项;目前正在研制和生产的产品分为15大类、980多个品种规格,广泛应用于航天、航空、船舶、电子等领域;并不断调整产品结构,大力开发工业、信息、交通、医疗和家电等领域的民用电机和组件,研究领域不断扩大,在电动汽车驱动主电机和工业用无刷电机等领域崭露头角,取得了显著成绩。
按照集团公司全面深化改革总体部署,于2019年5月成立了中电科机器人有限公司。围绕国家战略新兴产业的发展,在国家和地方政府的大力支持下,结合国有资本金项目建设,持续加大智能装备产业技术、资金投入,先后在机器人电动关节、轻量型多关节机器人、外骨骼助力机器人、四足机器人等智能装备核心部件及工业机器人领域取得了一系列科研成果,其研发成果在高端数控机床、3C行业自动化生产线、行军负重,助残助老、航空航天设备、运输等项目中得到成功应用。
公司开发手段先进、加工设备精良、测试仪器齐全,拥有一支勤奋敬业、技术精湛的高素质人才队伍,已成为我国微特电机与组件研究、开发、试制、生产、检测、供货、服务一条龙的重要基地,在推动行业技术进步中发挥越来越重要的作用,在国内外同行中享有较高声誉。
飞燕有源腰部助力外骨骼
飞燕系列有源助力外骨骼机器人是无源腰部助力外骨骼的增强版,加入执行器,提供主动式的腰部助力。在智能人机交互控制算法及机器学习的配合下为使用者提供有效地腰部助力,实现对其腰部肌肉保护的同时增强其负重能力,提高搬运效率。
•大负载助力:负重能力达30kg以上
•防尘防水:适用于各类恶劣环境
•步态学习 :识别匹配不同使用者
•强度分级 :适用不同助力场合
•人性化按键:设计合理的按键设计,按键使用度排序布局
•尺寸合适:舒适的使用感,根据手掌曲线设计
•易于操作:减少用户使用难度,连机减少丢失烦恼
•强度分级,动作保护:系统内置多个助力强度等级,用户在面对不同重量的物体时可选择最舒适的助力强度;根据人体弯腰发力特性设计合理的助力曲线,对整个搬运起身过程提供有效的助力和保护。
雪猿有源下肢外骨骼
雪猿(YETI)智能可穿戴外骨骼机器人,是一个可二次开发,具有惊人表现力的强大平台。该平台具有肌电、脑电、语音等控制接口,集成各类检测型传感器,可用于物理紧耦合、步态分析与学习、意图控制等前沿课题研究。目前,产品已应用于国内多所知名院校及实验室。
•多种控制方式:物理控制、肌电控制、脑电控制、语音控制、手柄控制
•多种开发平台:支持win,linux,ROS等系统
•多种开发语言:支持c, c++, python等开发语言
•多种硬件接口:UART, CAN, SPI, I2C, 蓝牙···
•全开源SDK:提供多个Demo演示程序
•四大应用学科:机器人控制、人因工程、生物力学、康复医学
•研究方向:物理人机、交互机器人、运动控制、步态分析、人工智能、意图判断
•雪猿 HMI人机界面:作为面向教育生态的核心产品之一,用户可在其友好的人机交互界面引导下对各主动关节的驱动参数进行设置,探索更多的应用场景,实现更多的创意。
关于迈宝智能
迈宝智能科技(苏州)有限公司于2018年8月成立,是一家集研发、生产和销售为一体的科技型企业。迈宝智能致力于外骨骼机器人技术、智能人机交互协作机器人技术、移动式机器人技术与智能视觉系统的开发。公司以外骨骼机器人技术为核心,已申请自主知识产权50余项,是一家以技术创新为核心驱动力的机器人技术公司。
迈宝智能致力于通过人工智能与人机交互技术,配合大数据分析及云计算等方式为工业物流、装配制造、建筑搬运等行业的体力劳动者和骨骼肌肉疾病人群提供运动助力辅助的可穿戴式外骨骼产品和智能化的解决方案,促进工业物流和物联网产业发展。同时也涉及娱乐、家用、适老等领域服务机器人相关产品开发。让每个人都拥有一套自己的外骨骼是迈宝的愿望,也是迈宝智能的终极使命。
Ant-CH系列外骨骼机器人
肯綮科技的Ant-CH系列产品,可提供髋关节助力,是一款智能化的高精密行走辅助增强外骨骼机器人设备。其内置多种传感器,能够实时检测人体运动状态,分析人体运动意图,通过驱动两侧动力模块输出动力,达到行走助力目的。
该系列外骨骼机器人产品,符合人体工学设计,智能检测,随走随停,自适应行走速度且拥有智能语音提示功能,产品自重轻,灵活度高,支持各种自然动作;同时,髋腰部尺寸可调节,适用大部分体型。
Ant-CH系列步行辅助机器人,提供多种场景快速模式切换,使用方便。在日常生活辅助、登山旅游,救援救灾、野外勘探、物流搬运等多种场景中可广泛应用,运动性性能好,野外环境适应范围广。
Ant-CH系列步行辅助机器人提供多达六重安全防护(开启助力确认、紧急关停保护、机械限位保护、运动脱防护、穿戴检测、过热保护),为使用者及复杂场景提供更全面安心的防护。
关于肯綮科技
肯綮科技一直致力于各类工业级、消费级运动增强外骨骼产品的研制与销售,深度掌握了包括:人体运动学、人体工学与仿生机械、运动意图识别、伺服系统驱动控制、传感器融合及自适应算法等多领域的外骨骼产品核心技术,申请专利40余项,截至2021年5月,国内已获发明授权11项。
目前,肯綮科技已推出了全自主研发的国际领先的Ant-CH系列超轻便外骨骼产品,可有效降低使用者在运动过程中下肢肌肉负荷、节省体能,经权威机构检测,在负重状态下,该产品可节省人体耗氧量最高达29.5%。
Ant-CH已通过CE认证,可广泛应用于日常生活辅助、登山旅游、救援救灾、物资搬运等场景,为创建绿色品质生活及现代化救援救灾提供强力支持。
外骨骼座椅CEXO-S01
CEXO-S01属于便携式无动力外骨骼,自重1.5kg,符合人体工程学,舒适轻便。同时产品有五档角度自由切换可自由行走、坐和上下缓坡,使用简便灵活。适配150cm—190cm人群。可直接应用于汽车工业、物流行业、自动化工厂等领域。
可以帮助工厂人员提高工作专注度和效率;也可应用于长时间公共交通和巡检场景;还能为需长期站立的的岗位员工提供便利,有效预防静脉曲张和背痛风险,同时提高生产效率和工作专注度。
电动腰部助力外骨骼CEXO-E03
CEXO-E03是铁甲钢拳科技自主研发的电驱版腰部助力外骨骼,这套外骨骼的主要功能是增加工人的腰部力量,从而提高生产效率。设备自重5.6kg,并提供30kg的助力,同时使用者可以自行调节助力值。
CEXO-E03内部的精密传感器可以准确检测运动趋势,采用位姿感应,从电机感应到输出最大扭矩的反应速度1/1000秒,能精确判断不同穿戴者的运动习惯。采用电机驱动方式,使穿戴者作业范围不受限制。
CEXO-E03没有基建费用,还可以定制不同的搬运卡具,能快速有效地提高仓储内50%以上的搬运效率,从而节省大量人力成本,是市面上功率密度最大的腰部主力外骨骼。
关于铁甲钢拳
北京铁甲钢拳科技公司是一家以科技研发为驱动力的国家高新技术企业,深耕外骨骼领域。外骨骼系统是一种穿戴型机器,通过增加人体力量来提高生产效率。
基于实际使用场景,外骨骼装备可以为身体提供额外助力及防护。主要应用场景有:物流搬运分拣,军工,工业生产,以及所有重体力劳动场景等。
铁甲钢拳自主研发了CEXO系列外骨骼,其中最新的CEXO-E03为市面上功率密度最大的电驱腰部助力外骨骼,使铁甲钢拳成为中国第一家拿到物流订单的外骨骼公司。其主要功能是增加工人的腰部力量,从而提高劳动效率。
公司结合人自身的特点和使用场景的属性来开发产品,帮助佩戴者完成平时的劳动动作,目的是增加使用者的力量和耐力,进而增加使用者的生产或者作战效率。
随着生物技术、机电液一体化、控制技术的融合发展不断进步,外骨骼机器人会更好的在更多的应用场景下服务人类。铁甲钢拳也会在未来不断推出新的外骨骼产品,从军工,消防到民用领域,帮助人类实现生产力的进步。