Det mekaniske eksoskeletet tar lasten i moderne bilfabrikker
NyheterIkke alle roller i fabrikkene kan automatiseres - noen krever fortsatt ferdigheter og tilpasningsevne til et menneske - men slike jobber kan legge stor belastning på arbeidernes organer. For å bekjempe dette problemet, øker selskapene (inkludert noen av verdens største bil- og flyprodusenter) sine ansatte med mekaniske eksoskeletoner. Disse kan se ut som noe fra en sci-fi-film, men de kan være livsforandrende.
“Folk har fortalt oss at de kan pensjonere seg sunt nå,” Joseph Zawaideh, medstifter av Levitate Technologies, forteller TechRadar. Levitate er selskapet bak Airframe - en super lett eksoskelett som brukes av selskaper, inkludert Toyota, BMW og John Deere.
Zawaideh, direktør for markedsføring og forretningsutvikling, medstifter Levitate med CEO Mark Doyle i 2014. Begge partnere har bakgrunn i medisinsk utstyr, og Doyles tidligere prosjekt var miniatyr kirurgisk instrumentering.
Du kan ikke finne en enkelt bilmonterer som er pensjonert nå, som ikke har problemer med ryggen eller skulderen
Joseph Zawaideh, Levitate Technologies
“Han la merke til at kirurger blir trøtt hele tiden ved å operere på pasienter hele dagen,” sier Zawaideh, “og han skjønte at den eneste måten å løse en slik utfordring på kirurgens muskuloskeletale systemer, må være å designe og oppfinne en slitesterk eksoskelett som gir ergonomisk støtte på øvre ende.
"På den måten kan den ergonomiske støtten bevege seg med kirurgen, med armene, og lindre belastningen på skuldrene og ryggen ved å overføre lasten til ytre hofter.”
Zawaideh og Doyles ideen tiltok mye finansiering, og ble raskt hentet fra kunder utenfor medisinsk yrke. “Industrielle kunder som BMW, Toyota og John Deere fant ut om eksoskelettet, og da de prototypte det, bestemte de seg for å begynne å sette inn bestillinger med en gang. Så det ble oppfunnet for kirurger, men det endte med å bli kommersialisert for nå i industrielle bruksområder.”
Det kirurgiske eksoskelettet er fortsatt i utvikling, og har blitt spunnet av som et annet selskap, men det er ikke på markedet ennå. Produksjon er der flyruten har funnet sine føtter.
Tar belastningen
Hvis du noen gang har slitt med å erstatte en vanskelig lampe, vet du det ubehag som kommer med å jobbe i høyde i en hvilken som helst periode. Utført regelmessig, kan slik arbeid lett føre til langsiktige skader.
“Du kan ikke finne en enkelt bilmonterer som er pensjonert nå, som ikke har problemer med ryggen eller skulderen,” sier Zawaideh. “Det er et inneboende problem for folk som jobber med armene gjennom hele karrieren.
“Når folk jobber med sine armer, er det en klar over-anstrengelse over tid for skuldrene og nakken og ryggen. Raising arms når du sveiser eller monterer en bil eller et fly eller en jernbane, eller vedlikehold av utstyr - tretthet sparker inn under en full skifting av repeterende arbeid som dette, og som til slutt resulterer i enten redusert produktivitet eller over tid skade i skulderen for eksempel.”
Det er her Airframe kommer inn - en unpowered exoskeleton som bruker et system med nøye konstruerte remskiver for å lede krefter bort fra brukerens overkropp til sine ytre lår.
“I stedet for at musklene gjør 100% av arbeidet, som fører til tretthet og skade, har musklene nå 70% av arbeidet,” Zawaideh sier. “Den 40% pause som kroppen får, gjør en verden av forskjell for arbeideren når det gjelder redusert tretthet, forbedret produktivitet og mindre skade over tid.”
Airframe har ikke bare bevist sin mettle i et laboratorium - Levitate har gjennomført kliniske forsøk med sensorer festet til åtte muskelgrupper i arbeidernes overkropp, overvåking aktivitet når de går om jobbene sine. Resultatene - publisert i peer-reviewed journals - viste statistisk signifikant reduksjon i muskulær aktivitet i skuldre, nakke og rygg da ansatte hadde på seg Airframe.
Holder en lav profil
Men all den forskningen ville ikke bety mye hvis enheten var et uhell å ha på seg - arbeidere ville bare nekte å bruke den. Designerne måtte vurdere vekt, bulk, komfort og bekvemmelighet, med sikte på å gjøre Airframe ikke mer å måtte bruke enn et par sikkerhetsbriller eller støvtåtte støvler.
“Exoskeleteteknologien har eksistert en stund, men den er ikke blitt vedtatt av arbeidere på daglig basis eller av selskaper generelt fordi den må ha svært viktige elementer i den som gjør at arbeideren godtar ideen om å ha på seg det,” sier Zawaideh. For Levitate, betydde det å optimalisere vekt, komfort, størrelse og pusteevne. Som Zawaideh notater, vil ingen ha på seg noe varmt og svett om sommeren.
Fordi det er bærbart, får de til å gjøre det de vanligvis gjør uten å forstyrre seg i bevegelsesområdet eller hindre arbeidet sitt
Joseph Zawaideh, Levitate Technologies
Holde aluminiumsrør hjelper med å holde hele enheten så lett som mulig, med et enkelt system av spenningsfjærer, kabler og remskiver designet for ikke å kreve smøring. Det er også tilpassbart, med forskjellige størrelser som er tilgjengelige for å passe til ulike kroppsformer og størrelser.
“Nummer en forklaring som folk gir når de har på seg Airframe, eller når de ser det, er at det er enkelt og elegant,” Zawaideh sier og legger til at Airframe legger til en brøkdel av hoveddelen av EksoFrame som brukes i Fords amerikanske anlegg.
“Det krever ikke at arbeidsstasjonen blir re-konstruert for å gjøre den ergonomisk lettere for arbeideren, og fordi den er slitesterk, får de å gjøre det de vanligvis gjør uten å forstyrre bevegelsesområdet eller hindre arbeidet sitt.
“Den må være lys, den må være behagelig og den må være lav profil. Disse tre ting har ikke blitt oppnådd, i hvert fall i våre sinn, med eksoskeletoner til luftruten kom ut. Vi har gjort det strømlinjeformet nok til arbeidsdagen, at de kan bære det og få fordelene av det uten å gjøre dagen lenger eller gjøre jobben vanskeligere. Det er den største forskjellen mellom Airframe og alt annet på markedet.”
Hva blir det neste
Levitate har store planer for flyruten, men alle er forankret i praktisk. Noen nye tilføyelser inkluderer høye og lave rekke versjoner av eksoskeletten for forskjellige arbeidsstillinger, beskyttende belegg for å unngå skade ved arbeid på luksusbiler, og en brannhemmende modell for arbeidere som sveiser.
Det kirurgiske eksoskeletet har ennå ikke gått inn i produksjonen, men Airframe tar allerede belastningen av ansatte i 80 selskaper over hele verden, og kombinerer mekanisk styrke med menneskelige ferdigheter.
- Du på en god dag: hvordan teknologi vil gjøre deg til et bedre menneske