Американская компания Sarcos Robotics опубликовала ролик, в котором продемонстрировала возможные сценарии применения полноразмерного экзоскелета собственной разработки Guardian XO для выполнения различных видов физических работ, таких как погрузка сумок и ящиков на ленту транспортера и стеллажи, перемещение тележек с тяжелом грузом и монтаж колес.
Примечательно, что в видео показаны не гипотетические варианты использования аппарата, а те задачи, которые Guardian XO уже выполняет на практике: по словам Sarcos Robotics, ее экзоскелет в настоящее время тестируют «многие коммерческие компании и государственные организации», в частности, авиакомпания Delta Air Lines, которая в рамках пилотного проекта изучает потенциал использования Guardian XO для погрузки багажа.
Как можно заметить на демонстрационном видео, в зависимости от типа груза, который требуется переместить, операторы разработанного Sarcos Robotics экзоскелета используют разные насадки на роборуки. Так, для чемоданов и тяжелых ящиков с веревочными ручками используются длинные крючья, а для перекладывания покрышек — насадка с двумя загнутыми вниз пластинами. Кроме того, в ролике показано, что оператор может в любой момент отпустить рукоятку управления роборукой, после чего последняя застынет на одном месте, и выполнить какие-то мелкие действия самостоятельно.
Отметим, что Sarcos Robotics занимается разработкой полноразмерного экзоскелета на протяжении последних 20 лет. Долгое время прототипы компании были на гидравлике, что делало их крайне громоздкими, сложными в управлении и «прожорливыми» в плане энергопотребления — во время работы они поглощали до 6,8 кВт•ч энергии. С развитием робототехники и электрических силовых установок у американских изобретателей появилась возможность перейти на электроприводы, которые позволили снизить энергетические «аппетиты» робокостюма до приемлемых 500 Вт•ч, а также существенно уменьшить габариты его аппаратной составляющей, перевести решение на использование аккумуляторов с возможностью быстрой замены и сделать устройство достаточно интуитивным в управлении. Впервые о том, что Sarcos Robotics вплотную приблизилась к созданию серийной версии экзоскелета, стало известно в начале прошлого года, а уже в конце 2019 робототехническое предприятие представило модель, получившую название Guardian XO.
По заверению разработчиков, данный экзоскелет рассчитан на подъем грузов до 90 кг, при этом при подъеме максимальной массы оператор ощущает нагрузку на уровне всего 4,5 кг. Одним из основных преимуществ Guardian XO называется то, что экзоскелет не требует длительного периода адаптации в начале использования: работнику, впервые надевшему робокостюм, достаточно несколько минут, чтобы понять, как он работает, и несколько часов — чтобы полностью привыкнуть к работе в нем. Скорость и амплитуда движений аппарата ограничена как аппаратно, так и программно, чтобы не травмировать человека в случае поломки устройства. Эти ограничения, к слову, заметны и на демонстрационном ролике выше: например, на нем можно видеть, что при ходьбе оператор экзоскелета двигается небольшими, четко фиксированными шагами. Максимальная скорость, которую допускается развить в Guardian XO, составляет 4,8 км/ч. За отслеживание движений оператора в экзоскелете практически в реальном времени — с задержкой в доли секунды — отвечают 125 датчиков.
Отдельно в Sarcos Robotics подчеркивают, что Guardian XO не призван заменить вилочные погрузчики, краны и другие механизмы для подъемов и перемещений тяжелых грузов. Его задача — облегчить ежедневные нагрузки на тело грузчика, а также позволить одному человеку манипулировать объектами, для поднятия и перемещения которых сегодня требуется несколько работников. Отмечается, что в результате использования экзоскелета производительность сотрудника увеличивается в 4-8 раз, а кроме того, уменьшается вероятность получения травмы. Вдобавок, у компаний появляется возможность нанимать для выполнения тяжелой физической работы более старых работников, производительность которых благодаря робокостюму будет не ниже, чем у их более молодых коллег. Что касается стоимости Guardian XO, то Sarcos Robotics собирается распространять решение по подписке стоимостью, «сравнимой с зарплатой одного сотрудника». Указывается, что такая модель оплаты должна быть более удобной для клиентов робототехнического предприятия, поскольку не требует значительных изначальных капиталовложений и может легко масштабироваться в зависимости от изменяющихся потребностей оформившей несколько подписок компании.
«Позволяя одному сотруднику выполнять работу за несколько человек с уменьшенной вероятностью травмирования и стоя при этом, как зарплата одного дополнительного работника, Guardian XO, таким образом, уверенно и быстро отбивает вкладываемые в него средства», — заявляют в Sarcos Robotics.
Причина, по которой американские разработчики по-прежнему остаются приверженными концепции экзоскелета вместо того, чтобы начать разрабатывать полноценных индустриальных роботов, исключающих присутствие человека, состоит в том, что, по их мнению, возможности современной автономной и дистанционно управляемой робототехники в плане скорости реакции, способности адаптироваться к переменчивым условиям рабочей среды и умения выполнять деликатные работы весьма ограничены. Экзоскелеты же лишены этих недостатков, поскольку в них совмещаются естественная человеческая ловкость и сила робота.
Начало серийного производства и первые поставки Guardian XO запланированы на конец этого года (сейчас инженеры ждут обратной связи от компаний, испытывающих экзоскелет на практике, чтобы при необходимости внести в него последние усовершенствования), и в Sarcos Robotics уже наметили работу над следующей версией аппарата. Любопытно, что в дальнейшем американские изобретатели собираются разработать робокостюм с мощностью, урезанной в сравнении с Guardian XO в два раза. Инженеры подчеркивают, что не всем их потенциальным клиентам требуются экзоскелеты, справляющиеся с грузами массой до 91 кг — некоторым будет достаточно устройств, способных поднимать грузы до 45 кг, при этом менее мощные аналоги Guardian XO будут обладать меньшим весом и лучшей энергоэффективностью, что, по задумке, сделает их еще привлекательнее в глазах присматривающихся к экзоскелетам компаний.
Источник: N+1
- Помимо поддержки быстрой замены батарей, у Guardian XO есть также специальная зарядная станция, позволяющая ставить робокостюм на зарядку по окончанию рабочего дня, «словно смартфон».
- В стоимость подписки на экзоскелет от Sarcos Robotics входит регулярное обслуживание устройства.