Российские роботостроители создают экзоскелеты и инновационный софт

Экзоскелетами — устройствами, которые облегчают работу, помогают справляться с высокими нагрузками или упрощают жизнь людям с ограниченными возможностями — активно занимаются как небольшие стартапы, так и крупнейшие корпорации наподобие Amazon. С точки зрения механики современные разработки уже приближаются к совершенству, чего не скажешь о программной части: управлять большинством существующих экзоскелетов очень сложно. Настоящим прорывом стали технологии, запатентованные московским инженером Олегом Малюгой. Системы, которые успешно внедряет основанная им компания ONYX Robotics, позволяют добиться идеальной синхронизации движений машины и человека.

«Железный человек» на стройке

Окончив Московский институт предпринимательства и права и получив магистерскую степень по специальности «Менеджмент», Олег Малюга посвятил несколько лет строительной отрасли. В России механизация и автоматизация работ в этом секторе оставляет желать лучшего, не говоря уже о роботизации. При этом далеко не всегда есть возможность использовать фронтальные погрузчики, краны и прочие традиционные механизмы: основная часть работ по переноске и складированию строительных материалов производится вручную.

Систематически сталкиваясь с этими малоэффективными и травмоопасными процессами, Олег начал искать способы их оптимизации. Проблема заключалась в том, что в условиях типичной строительной площадки ни одна из существующих технологий не могла заменить человека. А что если не заменять рабочего, а «усилить» его — так, чтобы он в одиночку без труда переносил крупные блоки, трубы, мешки с цементом или мог часами, не уставая, работать с тяжелыми инструментами?

В ту пору о промышленном применении экзоскелетов в России не помышляли. Хотя на Западе внедрение в производственные процессы уже началось. Упомянутый Amazon, например, давно ведет разработку подобных решений для собственных центров логистики и снабжения, чтобы ускорить отгрузку, сортировку и прочие процессы. Немецкий автогигант Audi использует швейцарские экзоскелеты Noonee, чтобы улучшить условия для своих сотрудников. А военные еще раньше осознали перспективность данной технологии: роботизированные приспособления, делающие солдат сверхсильными и неутомимыми, уже несколько десятилетий разрабатывают в США и других странах.

Сферы использования технологии и ее преимущества

Занявшись исследованиями вплотную, Олег понял, что симбиоз робототехники и человека — это будущее строительной отрасли. Во-первых, экзоскелет позволяет существенно увеличивать работоспособность, расширяя одновременно физические возможности человека. Во-вторых, увеличивается скорость и точность выполнения операций. В-третьих, улучшаются условия труда, а риск получения травм и развития профессиональных заболеваний снижается.

Экономический эффект налицо: сокращение штата — рабочий в экзоскелете может заменить двух-трех человек. Работы производятся быстрее, их качество возрастает. При этом снижается объем выплат, связанных с травмами и больничными. Кроме того, строительная компания, использующая подобные технологии, улучшает свою репутацию. А это хорошая реклама для предприятия.

Другое направление, которое привлекло внимание Олега, — медицинские экзоскелеты. В России этот вопрос стоит особенно остро: людей с ограниченными возможностями в нашей стране много, а специальной инфраструктуры для них практически нет. Экзоскелет позволил бы им жить полноценно, перемещаясь без каких-либо ограничений.

Детали для экзоскелетов печатают на 3D-принтере

С 2010 года Олег занимается инженерией этого вопроса, изучает мировой опыт и пробует применить его в России. Сейчас он является одним из ведущих отечественных специалистов в области экзоскелетов, автором восьми научных статей и монографии по робототехнике, имеющим более 200 цитирований в научных изданиях. Господин Малюга — член промышленного кластера Санкт-Петербурга и технопарка Сколково, победитель ряда конкурсов по робототехнике.

В 2012 году были представлены первые образцы ONYX Robotics — компании, основателем и генеральным директором которой является Олег. Он же главный инженер, разработчик и идейный вдохновитель проекта. Некоторые запчасти для экзоскелетов закупаются у зарубежных производителей, но ключевые элементы конструкции компания производит самостоятельно. Производство организовано на базе Санкт-Петербургского технопарка.

Уникальные легкие и высокопрочные детали из металла и SLA-пластика печатают на 3D-принтере. Качество, правильная конфигурация и сборка этих частей чрезвычайно важна. Однако главная фишка, уникальность проекта ONYX Robotics — в эксклюзивном софте, который помогает управлять возможностями экзоскелета.

Уникальный софт, позволяющий экзоскелету «понимать» человека

Если для сервоприводов, искусственных мышц и прочих элементов конструкции существуют достаточно эффективные готовые решения, которые можно заимствовать, то с программной частью ситуация обстоит сложнее. Имевшиеся на рынке системы были достаточно примитивны, они с трудом распознавали конкретные действия и их направления.

Главная цель, которой Олег посвятил последние семь лет, — разработка систем, обеспечивающих простую обратную связь с оператором, и интуитивно понятное управление. Например, если человек двигает руку вверх, нужно, чтобы экзоскелет не сопротивлялся, а напротив, помогал. При этом, продолжая и усиливая действие, искусственные конечности не должны «перегибать палку».

Две запатентованные ONYX Robotics технологии — для управления искусственными мышцами и гибкостью нажатия — позволяют добиться идеальной плавности и максимальной синхронизации с движениями человека. Причем это инновационное программное обеспечение подходит для использования практически с любой компонентной базой.

Конечно, экзоскелет все еще накладывает определенные ограничения на подвижность и до идеальной плавности человеческих движений ему пока далеко. Да и себестоимость производства пока еще высока. Промышленные отрасли, в которых использование «железных людей» дает несомненный экономический эффект, могут позволить себе такое дорогостоящее оборудование, но далеко не всем людям с ограниченными возможностями оно по карману. Олег Малюга считает, что решить эти проблемы в обозримом будущем позволит развитие технологий и, возможно, поддержка этого перспективного направления робототехники государством.

Картина дня

Загрузка новости...
Загрузка новости...
Загрузка новости...
Загрузка новости...
Загрузка новости...
Загрузка новости...
Загрузка новости...
Загрузка новости...
Загрузка новости...
Загрузка новости...
Загрузка новости...