Экзоскелеты, разработанные учеными R&D МГТУ им Г.И. Носова, проходят апробацию на промышленной площадке Магнитогорского металлургического комбината.
R&D-центр это – инновационная компания, работающая в сфере исследований, разработок и внедрения высокотехнологичных продуктов и решений Индустрии 4.0 на промышленных предприятиях России.
Идея создать экзоскелеты для представителей самых трудоемких специальностей возникла год назад. Руководство ПАО «ММК» предложило компании разработать конструкцию, которая облегчила бы труд дверевых коксохимических батарей. Они работают в непростой обстановке (кокс спекается при температуре 1150 градусов), лопатой, длина которой два с половиной метра. В результате возникает большая нагрузка на позвоночник и кисти рук.
Ученые, задействованные в этом проекте, отправились на коксохимическое производство. Провели видеосъемку работы дверевых, замерили их рост и вес, изучили инструменты и взвесили груз, который им приходится поднимать.
- На основе этих данных составили математическую модель человека, - поясняет руководитель проекта Игорь Ложкин. - Далее определили нагрузки на коленный, плечевой, тазобедренный и локтевой суставы, провели анализ и выяснили, что больше всего во время работы страдает поясничный отдел позвоночника. Создали даже модель лопаты с грузом, посмотрели, как дверевые ее держат, что помогло сделать математические модели максимально приближёнными к реальности. В результате проведенных экспериментов создали экзоскелет. Сейчас идет уже третья его апробация на промплощадке, с учетом всех пожеланий сотрудников.
Магнитогорские ученые изготовили 12 действующих прототипов пассивных экзоскелетов двух моделей - X-SOFT и X-ARM. Экзоскелет типа X-ARM действительно похож на конечность. Суть этой разработки в перераспределении нагрузки с рук и спины на ноги, то есть человек не держит инструмент в руках на весу. В результате меньше страдают мышцы и опорно-двигательный аппарат.
- На паровоздуходувной электростанции увидели, как проходит демонтаж кожуха турбины, - продолжает Игорь Александрович. - Это сложный, трудоемкий и длительный процесс. А кроме того, простой электрогенератора стоит немалых денег. Разработали экзоскелет типа «третья рука», который нивелирует вес оборудования и позволяет ускорить работы. Сокращение времени простоя оборудования хотя бы на день приводит к тому, что экзоскелет окупается буквально за несколько рабочих дней.
В настоящее время экзоскелеты проходят апробацию на ПВЭС, коксохимическом производстве и складах ММК. Кроме этого, два экзоскелета испытывают грузчики магнитогорского аэропорта, отвечающие за погрузку-выгрузку багажа.
В планах компании разработка пяти типов пассивных экзоскелетов и одного полуактивного. Кроме X-SOFT и X-ARM ученые разработали экзоскелет для рабочих, задействованных в конвейерном производстве и строительстве. Он позволяет разгрузить мышцы рук. Для работы с тяжёлым электрифицированным оборудованием разработана система с экзоскелетом ног, благодаря которой нагрузки на опорно-двигательный аппарат практически полностью отсутствуют.
Кроме уменьшения физических нагрузок, экзоскелет обладает такими преимуществами, как защита от термического воздействия, уменьшение травматичности рабочего процесса, повышение безопасности труда. Использование этого изобретения позволит снизить количество больничных листов и, как следствие, выровнять график загруженности персонала.
- Испытываем гордость за то, что участвуем в таком интересном проекте, инициированном руководством ПАО «ММК» для своих работников, - говорит Игорь Ложкин. - Надеюсь, что в дальнейшем разработаем экзоскелеты и для других подразделений ММК. В настоящее время плотно сотрудничаем с НИИ медицины труда имени академика Н. Ф. Измерова над внесением экзоскелетов в список средств индивидуальной защиты, чтобы промышленным предприятиям стало проще их использовать. Ведь главная цель проекта - помочь людям, задействованным на трудоемких производствах.