Minimización de la desalineación y protrusión del marco del exoesqueleto de hombro a través de la optimización para reducir la fuerza de interacción y minimizar el volumen
Autores: Yoon, Jihwan; Kim, Sumin; Moon, Junyoung; Kim, Jehyeok; Lee, Giuk
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Minimización de la desalineación y protrusión del marco del exoesqueleto de hombro a través de la optimización para reducir la fuerza de interacción y minimizar el volumen
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Exoesqueletos de hombro industriales
Desalineaciones
Interferencia
Voluminosidad
Mecanismos de articulación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
Aunque los exoesqueletos industriales para el hombro han avanzado rápidamente, su aceptación por parte de los trabajadores industriales es limitada debido a la desalineación y la interferencia entre el marco del exoesqueleto y el cuerpo del usuario, así como al volumen de los marcos. Se han desarrollado varios mecanismos de articulación para compensar las desalineaciones; sin embargo, ninguno de los sistemas existentes puede aliviar simultáneamente los problemas de interferencia y volumen. Además, la reducción de las desalineaciones en términos de fuerzas generadas en la interfaz humano-robot no ha sido verificada experimentalmente. Por lo tanto, en este estudio, se realizó una optimización del diseño para abordar los diversos factores que limitan el uso de los exoesqueletos industriales para el hombro existentes. Se capturaron los movimientos de la parte superior del cuerpo y se convirtieron en una trayectoria objetivo para que el exoesqueleto la siguiera. Se derivó la configuración óptima de articulación prismática-revoluta-revoluta y se utilizó para fabricar un modelo esquelético, que se utilizó para realizar experimentos. Las desalineaciones de la configuración optimizada en los movimientos considerados fueron un 67% más bajas que las de la configuración de articulación convencional. Además, las fuerzas de interacción fueron despreciables (1.35 N), con una reducción máxima del 61.8% en comparación con las configuraciones convencionales.
Descripción
Aunque los exoesqueletos industriales para el hombro han avanzado rápidamente, su aceptación por parte de los trabajadores industriales es limitada debido a la desalineación y la interferencia entre el marco del exoesqueleto y el cuerpo del usuario, así como al volumen de los marcos. Se han desarrollado varios mecanismos de articulación para compensar las desalineaciones; sin embargo, ninguno de los sistemas existentes puede aliviar simultáneamente los problemas de interferencia y volumen. Además, la reducción de las desalineaciones en términos de fuerzas generadas en la interfaz humano-robot no ha sido verificada experimentalmente. Por lo tanto, en este estudio, se realizó una optimización del diseño para abordar los diversos factores que limitan el uso de los exoesqueletos industriales para el hombro existentes. Se capturaron los movimientos de la parte superior del cuerpo y se convirtieron en una trayectoria objetivo para que el exoesqueleto la siguiera. Se derivó la configuración óptima de articulación prismática-revoluta-revoluta y se utilizó para fabricar un modelo esquelético, que se utilizó para realizar experimentos. Las desalineaciones de la configuración optimizada en los movimientos considerados fueron un 67% más bajas que las de la configuración de articulación convencional. Además, las fuerzas de interacción fueron despreciables (1.35 N), con una reducción máxima del 61.8% en comparación con las configuraciones convencionales.