Prawdziwy „urodzaj” egzoszkieletów. Coraz częściej używane są w logistyce

Egzoszkieletami najpierw interesowało się niemal wyłącznie wojsko, później zaczęto szukać dla nich również cywilnych zastosowań. Poza wojskiem (wykorzystanie na polu walki), a także medycyną (pomoc dla osób nie mogących poruszać się o własnych siłach) coraz większe pole do popisu egzoszkielety znalazły w budownictwie i logistyce. Wspomagają przenoszenie ciężarów w miejscach, do których ciężki sprzęt nie ma dostępu lub jego użycie jest niewskazane.

Lista producentów tego rodzaju urządzeń jest całkiem długa, a do „gry” wchodzą też kolejni dostawcy. Na pytanie o ceny na razie odpowiadają… milczeniem. Ile to faktycznie kosztuje będzie wiadomo, gdy znajdzie szersze niż dotąd zastosowanie. Bo w istocie to na razie próby. W rzeczywistych warunkach pracownicy sprawdzają, czy i w jakim stopniu urządzenia te zmniejszą obciążenie kończyn i kręgosłupa, jaki będą miały wpływ na kondycję fizyczną oraz stan zdrowia. Docelowo egzoszkielety mają niejako „konkurować” z robotami przemysłowymi.

W logistyce egzoszkielety przydają się do wykonywania czynności magazynowych, za- i rozładunku towaru, unoszenia i opuszczania ładunku, kompletacji i dekompletacji. 

Do dyspozycji są zarówno o egzoszkielety pasywne, wspierające pracownika wyłącznie za pomocą środków mechanicznych, systemów linek lub sprężyn (przyjmują obciążenia, jako swego rodzaju przeciwwagę i przekształcając je w energię), jak i egzoszkielety aktywne (oferują dodatkowe, zewnętrzne wsparcie w postaci silników lub systemów pneumatycznych). 

W obu przypadkach egzoszkielet to swego rodzaju „zbroja”, która służy do wzmocnienia wszystkich partii mięśni lub tylko niektórych z nich (może np. wzmacniać tylko ramię – tzw. sztuczne ramię).

 Egzoszkielety w przemyśle i w magazynach

Koreańczycy docenili pancerze wspomagane już wiele lat temu. Daewoo Shipbuilding and Marine Engineering wyposażył w egzoszkielety pracowników stoczni, którzy dzięki nim byli w stanie swobodnie manipulować ładunkami ważącymi do 30 kg. Podobny cel miała holenderska firma logistyczna Geodis, która postawiła na pasywne egzoszkielety, a w “pancerze” zaopatrzono osoby odpowiedzialne za komisjonowanie, które w trakcie dnia pracy podnoszą ponad 4 tony. Podobny egzoszkielet, testowany w DHL w Niemczech, został stworzony przez Laevo.

Spore zainteresowanie generuje sektor motoryzacyjny. BMW wdrożyło egzoszkielety w swoim amerykańskim zakładzie w Spartanburgu, a w kilkunastu zakładach Forda grupa pracowników wykonuje w nich już swoje zadania. Urządzenia (bez zasilania, napędzane ludzkimi mięśniami) pochodzą od EksoVest. Naukowcy obliczyli, że zwykły pracownik fabryki Forda podnosi ręce średnio 4,6 tys. razy dziennie, egzoszkielet ma przejąć na siebie część tego wysiłku w zakresie od 2,3 do 7 kg. Również Audi postanowiło niedawno temu rozpocząć badania nad egzoszkieletami. Urządzenie waży 3 kg i umożliwia lepsze rozłożenie podnoszonych ciężarów, a tym samym redukuje bóle pleców. Zrobotyzowany egzoszkielet, opracowany przez konstruktorów koncernu Hyundai jest natomiast ulepszoną wersja urządzenia o nazwie H-LEX, przeznaczoną do podnoszenia bardzo ciężkich przedmiotów. Dostawca twierdzi, że z pomocą tej maszyny użytkownik może podnieść obiekty o masie nawet kilkuset kilogramów.

Egzoszkielet zaprezentowała też inna koreańska firma – LG. Wynalazek nazwano CLOi SuitBot, powstał on we współpracy ze startupem SG Robotics. Urządzenie wspiera stopy, nogi i odcinek lędźwiowy, w ten sposób pozwala człowiekowi nie tylko podnosić i przenosić cięższe towary, ale również odciąża jego kręgosłup. CLOi SuitBot wykorzystuje technologie sztucznej inteligencji, które na bieżąco monitorują nie tylko stan urządzenia, ale również ciała (dopasowanie urządzenia do aktualnych warunków pracy). Jeśli system wykryje nieprawidłowości, natychmiast wyłączy egzoszkielet i szybko poinformuje o tym jego posiadacza.

W kilku niemieckich magazynach DB Schenker (kompletacja paczek o wadze do 15 kg) przetestowano egzoszkielety firmy German Bionic. Cray X bazuje na konstrukcji nośnej zamocowanej na ciele magazyniera, która wspierają jego ruchy za pomocą elektromechaniki (pomoc mięśniom pleców oraz kręgosłupa na odcinku lędźwiowym). Pracownicy magazynowi wyposażeni w egzoszkielety wyciągali paczki z regałów i umieszczali je na paletach. Testy Cray X były nadzorowane przez doktorantów z Uniwersytetu w Dortmundzie.

Fot. German Bionic

45 kg podniesie bez wysiłku

Niebawem znaleźć ma się na rynku najbardziej zaawansowany ze wszystkich egzoszkieletów. Guardian XO Max przygotowują inżynierowie z Sarcos Robotics. Egzoszkielet zasilany będzie wyłącznie za pomocą zminiaturyzowanych akumulatorów. Będą to ogniwa wymienne, które można zamienić na naładowane w dowolnym momencie. Dzięki niewielkim rozmiarom wymiany można łatwo dokonać w terenie. Istotna jest także moc urządzenia. Twórcy egzoszkieletu zapewniają, że operator podnosząc ładunek o wadze 45 kg zużyje tyle siły, co do podniesienia 2,2 kg. 

Trwają też prace nad egzoszkieletem Talos, naszpikowanym nowoczesnymi technologiami (specjalny materiał, systemy komunikacji, komputery pokładowe, regulatory temperatury, czujniki monitorujące stan zdrowia użytkownika, a także urządzenia przyspieszające gojenie ran, własne zapasy tlenu). Najpierw trafi z pewnością do armii, ale już dzisiaj mówi się, że w przyszłości prostsze wersje tego typu urządzenia będą stosowane w miejscach pracy, np. w magazynach.

Fot. German Bionic