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现代起亚汽车在位于京畿道高阳市的“现代汽车工作室高阳”举行了“Wearable Robot Tech Day”,首次公开了穿戴机器人“X-ble Shoulder”,并公布了商业化计划。
现代汽车和起亚的穿戴机器人品牌X-ble是将意味着无限潜力的“X”和意味着什么都可以成为现实的“able”合并而成的名字。
在Xble系列中首次开始销售的Xble Shoulder是利用现代汽车、起亚机器人实验室自主技术开发的产业用穿戴机器人,如果用于在工作现场手臂向上作业的“仰视作业”,可以辅助使用者的上臂(肩膀)肌肉力量,大大减轻肌肉骨骼系统的负担。
现代汽车、起亚不仅期待在汽车产业,还期待在建设/造船/航空/农业等多种产业中使用,计划在上市后将销售领域逐渐扩大到海外地区。
特别是继此次推出的“X-ble Waist”之后,将加快开发抬重物时辅助腰部的工业穿戴机器人“X-ble Waist”、用于步行弱者康复的医用穿戴机器人“X-ble MEX”。
因为韩国已经进入了老龄化,明年上半年65岁以上人口将超过全体的20%,进入超高龄社会。此外,2024年制造业领域工人平均年龄为43岁,过去10年增加了约3.8岁。由于劳动者老龄化,职业性肌肉骨骼系统疾病人数呈逐渐增加的趋势,这不仅造成劳动者个人的身体和精神痛苦,还造成巨大的社会成本。
现代汽车、起亚机器人实验室为了解决上述产业健康问题,开发出了能够降低工作人员肌肉骨骼系统负担,最终提高劳动者生活质量的X-ble。
Robotics Lab于2018年着手研究工业穿戴机器人,从2022年开始在现代汽车、起亚国内外生产工厂进行示范应用,不断提高性能。在此过程中,我们听取了300多名现场工作人员的各种要求,并积极反映这些要求,完成了现在的X-ble。
X-ble Shoulder 最大的特点是采用无动力扭矩生成结构设计,不仅轻便,而且无需单独充电,维护和管理方便。
技术的核心是代替传动系统采用“肌肉补偿模块”,生成辅助力。该模块由曲轴和拉伸弹簧以及连接两者的“多连杆”组成。
肌肉力量补偿模块启动后,模块内部拉力弹簧释放的弹性能量通过多个链接以“扭矩”的形式传递到曲轴上,这样生成的旋转力起到辅助用户上腕肌肉力量的作用。
通过这种机制,X-ble Shoulder使用者可以分别减轻60%和30%的肩关节负荷和前、侧方三角肌活性。
特别是得益于多链路结构,可以调整各链路的长度和耦合位置,从而生成不同工作环境的最佳辅助力。现代汽车和起亚拥有相关多链接技术的多项专利。
X-ble Shoulder是以用户的安全性和使用性为首要考虑而制作的。采用了用于高性能车辆的“碳复合材料”和“耐磨材料”,确保了比铝材3.3倍的刚性,重量减轻了40%。
产品总重量约1.9kg(主体1.4kg,着装部0.5kg),可根据着装者的身体条件选择尺寸。主机的长度也可以直接从406mm调整到446mm。
即使佩戴产品,做其他动作也不会感到不便,这也是优点。肩关节的弯曲和伸直角度为0°至180°,即使在佩戴产品的情况下也能自由移动双臂,即使在放下手臂或坐着休息时也不会妨碍佩戴者的移动。
X-ble Shoulder有“基本型”和“调节型”两种。基本型可在姿态不固定、不断变化的作业中通用,为用户提供高达2.9kgf的助力。可调节型适合用于重复相同姿势的工作。用户可以自行调整角度(75°至120°)以获得最大扭矩,最大助力为3.7kgf。
模块化的主机和穿戴件(马甲)可以拆卸,便于管理,可以根据不同的工作环境优化产品。例如,主要用一只手臂工作的情况下,可以分离主机的一只,只使用单侧。另外,只有着装部(背心)可以分离后清洗,便于清洁管理和保管。
X-ble Shoulder具有强健的耐久性,可以承受在工业现场无数次重复的动作。在耐久性评价标准中,以3个月为单位进行60万次以上的加速耐久性试验。在试验中,每一次都实时测量扭矩变化,检查质量变化情况,上市后也将持续管理,以保持高品质。
据业内人士透露,全球可穿戴机器人市场规模有望从2024年的24亿美元增长到2033年的136亿美元,增长4倍以上。除制造业外,医疗及健康管理、防卫产业等多个领域对可穿戴机器人的需求也呈持续增长趋势。
顺应这一趋势,现代汽车和起亚计划进军可穿戴机器人市场,确保新的增长动力。
作为第一步,计划优先向现代汽车、起亚生产部门供应X-ble Shoulder。接着,从2025年开始,现代汽车集团27家子公司以及建设/造船/航空/农业等多个领域的其他企业将扩大销售范围。2026年将进军欧洲、北美等海外市场。