Bộ khung ngoài đầu gối robot: Đột phá an toàn giành chiến thắng tại nơi làm việc

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Michigan đã phát triển một bộ khung ngoài đầu gối robot cải tiến sử dụng nẹp đầu gối và động cơ máy bay không người lái có bán trên thị trường. Công nghệ đột phá này nhằm mục đích giảm chấn thương tại nơi làm việc bằng cách giúp người lao động duy trì tư thế nâng phù hợp, ngay cả khi mệt mỏi.

Không giống như các bộ xương ngoài truyền thống ở lưng, có thể cồng kềnh và sử dụng các kỹ thuật nâng không đúng cách, những bộ xương ngoài đầu gối này tập trung vào việc tăng cường sức mạnh cho đôi chân để duy trì hình dáng phù hợp. Bằng cách hỗ trợ cơ tứ đầu, vốn cung cấp phần lớn lực trong việc nâng tạ an toàn, bộ xương ngoài mang lại giải pháp ít xâm phạm hơn và hiệu quả hơn để bảo vệ người lao động khỏi chấn thương lưng.

các người tham gia nghiên cứu những người đeo bộ xương ngoài khi nâng tạ duy trì tư thế tốt hơn và nâng nhanh hơn, ngay cả khi mệt mỏi. Họ chỉ chậm hơn 1% so với những bước đi vốn đã mệt mỏi trước đó, so với tốc độ chậm hơn 44% khi không có bộ xương ngoài. Sự cải thiện đáng kể về hiệu suất này chứng tỏ tiềm năng của công nghệ này trong việc giảm nguy cơ chấn thương tại nơi làm việc.

Với động cơ và hộp số được thiết kế để mang lại dáng đi tự nhiên, bộ xương ngoài cho phép người dùng lắc đầu gối một cách tự do, đảm bảo trải nghiệm thoải mái và liền mạch theo báo cáo của Techxplore. Phần mềm đóng một vai trò quan trọng trong việc dự đoán sự hỗ trợ cần thiết bằng cách đo góc khớp đầu gối, hướng của đùi và cẳng chân cũng như lực được cảm biến giày phát hiện 150 lần mỗi giây. Sự kết hợp giữa mô hình vật lý với học máy này sẽ ngăn chặn những chuyển động bất ngờ và đảm bảo an toàn cho người dùng.

Robert Gregg, giáo sư về robot của UM và là tác giả của nghiên cứu, cho biết: “Thay vì trực tiếp tựa lưng và từ bỏ hình thức nâng thích hợp, chúng tôi tăng cường sức mạnh cho đôi chân để duy trì nó”. “Điều này khác với những gì thường được thực hiện trong ngành.”

Thú vịKỹ thuật báo cáo rằng mặc dù nguyên mẫu trong phòng thí nghiệm hiện tại có giá khoảng 4.000 USD mỗi cặp, nhưng chi phí ước tính có thể giảm xuống khoảng 2.000 USD mỗi cặp nếu được sản xuất trên quy mô lớn. Nhóm đã nộp đơn xin bảo hộ bằng sáng chế và đang tìm kiếm đối tác để thương mại hóa, điều này cho thấy tiềm năng sẵn có rộng rãi hơn trong tương lai.

Vì công nghệ này giải quyết những thách thức mà người lao động trong các ngành như xây dựng và sản xuất phải đối mặt, nên nó có khả năng giảm đáng kể nguy cơ chấn thương lưng và cải thiện năng suất tổng thể. Với nghiên cứu và phát triển đang diễn ra, những bộ xương ngoài đầu gối robot này có thể cách mạng hóa sự an toàn và hiệu quả tại nơi làm việc.