Промышленные экзоскелеты: обзор и тенденции развития

Промышленные экзоскелеты: обзор и тенденции развития

Лопота Александр Витальевич
д.т.н., Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики (ЦНИИ РТК), директор-главный конструктор, 194064, Санкт-Петербург, Тихорецкий пр., д. 21, тел.: +7(812)552-01-10, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., ORCID: 0000-0001-8095-9905

Павлов Николай Владимирович
ЦНИИ РТК, ведущий инженер, 194064, Санкт-Петербург, Тихорецкий пр., д. 21, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., ORCID: 0000-0001-6591-8419

Варлашин Виктор Витальевич
к.т.н., ЦНИИ РТК, начальник лаборатории, 194064, Санкт-Петербург, Тихорецкий пр., д. 21, тел.: +7(812)552-04-77, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Агалаков Вадим Вячеславович
ЦНИИ РТК, специалист, 194064, Санкт-Петербург, Тихорецкий пр., д. 21, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Шмаков Олег Александрович
ЦНИИ РТК, заместитель директора по работе с заказчиками, 194064, Санкт-Петербург, Тихорецкий пр., д. 21, тел.: +7(812)552-41-98, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., ORCID: 0000-0002-5424-572X 

Материал поступил в редакцию 31 октября 2024 года.

Аннотация
Использование промышленных экзоскелетов в производственном процессе позволяет повысить производительность труда, уровень безопасности и комфорта на рабочем месте, а также снизить число травм и профессиональных заболеваний. В статье представлен краткий обзор современного состояния исследований в области промышленных экзоскелетов. Описаны различные варианты конструкций и стратегии управления. Проведен обзор рынка промышленных экзоскелетов в России и в мире. Определены тенденции развития и возможности внедрения промышленных экзоскелетов в производство.

Ключевые слова
Промышленные экзоскелеты, средства индивидуальной защиты.

Благодарности
Результаты получены в рамках выполнения государственного задания Минобрнауки России 2024 года № 075-00697-24-01 1021101316102-1-2.2.2 «Промышленный экзоскелетный комплекс с активными приводами и пассивными элементами разгрузки для повышения функциональных возможностей оператора при работе с тяжелым инструментом» (FNRG-2022-0020).

DOI
10.31776/RTCJ.12401

Индекс УДК 
67.05:007.52

Библиографическое описание
Промышленные экзоскелеты: обзор и тенденции развития / А.В. Лопота [и др.] // Робототехника и техническая кибернетика. – Т. 12. - № 4. – Санкт-Петербург : ЦНИИ РТК. – 2024. – С. 245-252. – Текст : непосредственный.

Литература

  1. ASTM F3323-20; Standard Terminology for Exoskeletons and Exosuits. ASTM International: West Conshohocken, PA, USA, 2020. – URL: https://www.astm.org/f3323-20.html (дата обращения: 31.10.2024). – Текст: электронный.
  2. Exoskeletons for industrial application and their potential effects on physical work load / De Looze M. P. [et al.] // Ergonomics. – 2016. – Т. 59. – № 5. – Pp. 671-681. DOI:org/10.1080/00140139.2015.1081988. – Текст: электронный.
  3. Industrial exoskeleton technology: Classification, structural analysis, and structural complexity indicator // 2019 Wearable Robotics Association Conference (WearRAcon) / Voilqué A. [et al]. – IEEE, 2019. – Pp. 13-20. DOI:10.1109/WEARRACON.2019.8719395. – Текст: электронный.
  4. Industrial Archives – Exoskeleton Report. – URL: https://exoskeletonreport.com/product-category/exoskeleton-catalog/industrial/ (дата обращения: 31.10.2024). – Текст: электронный.
  5. Bogue R. Exoskeletons–a review of industrial applications // Industrial Robot: An International Journal. – 2018. – Т. 45. – № 5. – Pp. 585-590. DOI:org/10.1108/IR-05-2018-0109. – Текст: электронный.
  6. Back-support exoskeletons for occupational use: an overview of technological advances and trends / Toxiri S. [et al.] // IISE Transactions on Occupational Ergonomics and Human Factors. – 2019. – Т. 7. – № 3-4. – Pp. 237-249. https://doi.org/10.1080/24725838.2019.1626303. – Текст: электронный.
  7. Kuber P.M. A systematic review on Lower-Limb Industrial exoskeletons: evaluation methods, evidence, and future directions / Kuber P.M., Alemi M.M., Rashedi E. // Annals of Biomedical Engineering. – 2023. – Т. 51. – №. 8. – Pp. 1665-1682. DOI.org/10.1007/s10439-023-03242-w. – Текст: электронный.
  8. Industrial exoskeletons from bench to field: Human-machine interface and user experience in occupational settings and tasks / Baldassarre A. [et al.] // Frontiers in Public Health. – 2022. – Т. 10. – P. 1039680. DOI.org/10.3389/fpubh.2022.1039680. – Текст: электронный.
  9. Framework for the adoption, evaluation and impact of occupational Exoskeletons at different technology readiness levels: A systematic review / Ahmad J. [et al.] // Robotics and Autonomous Systems – 2024. – Т. 179. – P. 104743. DOI.org/10.1016/j.robot.2024.104743. – Текст: электронный.
  10. Golabchi A. A systematic review of industrial exoskeletons for injury prevention: efficacy evaluation metrics, target tasks, and supported body postures / Golabchi A., Chao A., Tavakoli M.A. // Sensors. – 2022. – Т. 22. – № 7. – P. 2714. DOI.org/10.3390/s22072714. – Текст: электронный.
  11. A Systematic Review of Occupational Shoulder Exoskeletons for Industrial Use: Mechanism Design, Actuators, Control, and Evaluation Aspects / Tian J. [et al.] // Actuators, Control, and Evaluation Aspects. – URL: http://dx.doi.org/10.2139/ssrn.4837320. – Текст: электронный.
  12. Wijegunawardana I. Lower extremity posture assistive wearable devices: A review / Wijegunawardana I., Ranaweera R., Gopura R. // IEEE Transactions on Human-Machine Systems. – 2022. – Т. 53. – № 1. – Pp. 98-112. DOI: 10.1109/THMS.2022.3216761. – Текст: электронный.
  13. Exoskeletons for Manual Handling: A Scoping Review / Perera S. [et al.] // IEEE Access. – 2023. DOI: 10.1109/ACCESS.2023.3323249. – Текст: электронный.
  14. Мадалиев А. Промышленные экзоскелеты: тенденции развития и перспективы распространения / А. Мадалиев, В.М. Иванов // V межд. науч.-практ. конференция «Инновационная экономика и менеджмент: методы и технологии»: сборник статей, Москва, 10–11 ноября 2020 года. – Москва: МГУ им. М.В. Ломоносова: Издательский Дом. 2020. – С. 175-178. – Текст: непосредственный.
  15. Экзоскелетные технологии «Экзорайз». – URL: https://exorise.com/en/products-and-services/x-rise/ (дата обращения: 31.10.2024). – Текст: электронный.
  16. ExoAtlant Torso (ExoAtlet). – URL: https://exoatlet.lu/exoatlant/ (дата обращения: 31.10.2024). – Текст: электронный.
  17. Экзомед – промышленные экзоскелетные комплексы. – URL: https://exomed.org/ (дата обращения: 31.10.2024). – Текст: электронный.
  18. Про экзоскелеты. – URL: https://proexo.ru/ (дата обращения: 31.10.2024). – Текст: электронный.
  19. Exaurus. – URL: https://exaurus.ru/ (дата обращения: 31.10.2024). – Текст: электронный.
  20. ExoChair. – URL: https://orlovbel.wixsite.com/exochair/main?wix-vod-comp-id=compj52afj7k&wix-vod-video-id=3e0ae7696148406585094c22e509df17 (дата обращения: 31.10.2024). – Текст: электронный.
  21. ООО Полезные роботы. – URL: https://usefulrobots.ru/ (дата обращения: 31.10.2024). – Текст: электронный.