肌肉骨骼疾病是欧盟和北美的一种常见职业病,是长期缺勤的最常见原因之一。与工作有关的上肢疾患在整个欧盟每年花费21亿欧元,占所有职业病的45%。可穿戴设备——通过技术增强的衣服——为减少这些伤害提供了一种方法。来自瑞典生物伺服技术公司的Ironhand是一种柔软的机器人手套,借助该公司的专利SEM技术,加强了人类的抓地力。每个手指的夹持力支持与FAULHABER驱动器是可能的。
在欧盟层面,重复性工作是最大的风险因素。在欧盟,74%的员工将至少25%的工作时间用于重复的手臂或手部动作。根据德国联邦职业安全和健康研究所(Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin),肌肉骨骼疾病是工作能力有限、严重残疾、提前退休和暂时丧失工作能力的最常见原因。根据欧洲工作健康与安全机构进行的一项调查,45%的受访者在工作中遭受疼痛或疲劳的折磨,25%的人背痛,20%的人肌肉疼痛。研究表明,到2030年,每2名工人中就有1人可能会受到肌肉骨骼相关疾病的影响。
与工作相关的颈部和上肢疾病会影响喉咙、肩膀、手臂、手、手腕和手指,并引起刺痛、麻木、不适或疼痛。使用振动工具或低温会使这些问题恶化。其影响是降低机动性或握力。这两种情况都可能在工作中造成额外的危险,例如,如果员工不能再安全地持有或操作工具。此外,人口结构的变化意味着整个社会正变得越来越老,而且他们的积极工作寿命将会延长。因此,改善工作场所的人体工程学越来越重要——无论是对健康人,还是对那些已经身体残疾的人。除了使实际工作场所(如工作台、办公桌或装配线)更符合人体工程学的解决方案外,公司越来越多地依赖于可以用来增加人员的解决方案。像衣服一样穿在身上的外骨骼是一种解决方案。
更多的力量在手中
通常情况下,抓握动作是由下臂和手部的肌肉完成的。这些肌肉牵拉肌腱,从而移动手指。Ironhand的功能与此类似:手套指尖的压力敏感传感器检测用户用手的握力动作。系统中集成了一台计算机,计算所需的额外握力,小型伺服电机在手指中拉细绳。传感器上的压力越高,Ironhand提供的能量就越大。手套的设置可以根据个人喜好和工作类型进行调整。数据功能支持手的数字风险评估,并将用户集成到工业4.0 /未来工厂的概念中。通过在实际工作中分析数据,可以识别出具有高人体工程学风险的握力密集型应用,用户可以采取相应的应对措施。
个性和多才多艺
这款手套有四种尺寸,左撇子和右撇子都可以戴。这款电池包就像背包一样,包含一个电脑单元和控制单个手指的马达。用户可以预设各种配置文件,其中包含传感器灵敏度、力、手指对称性和锁定倾向的不同组合。要改变轮廓,用户只需要按下遥控器上的一个按钮,它位于胸部区域。
通过这个概要文件,可以灵活地响应在工作日过程中遇到的不同需求。例如,如果一个人在上午完成了一些有轻微压力的任务,然后在下午进行了一些对肌肉造成严重压力的活动。这也允许男性和女性用户都使用一个系统。在毫秒内,该系统可以提供高达80 N的夹持力。
该系统的设计不会妨碍个人防护设备(PPE)的佩戴,如手套、防摔装置、头盔或警示服。在休息时,它可以在没有外界帮助的情况下穿脱。电源中的电池容量是为一个典型工作日设计的。
强大的动力
为了控制单个手指,Bioservo在其Ironhand中使用了带有1741…CXR系列石墨换向的dc微型电机。该系列在紧凑的形式中结合了动力、鲁棒性和控制。这是由石墨换向,高质量的钕磁铁,和久经考验的FAULHABER转子绕组保证的。强大的钕磁铁为电机提供了高功率密度,连续转矩范围从3.6到40毫微米。令人印象深刻的性能数据和紧凑的体积,在优化的价格/性能比下,开辟了广泛的应用范围。
FAULHABER
www.faulhaber.com/en/markets/ironhand
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