Samobalansujący egzoszkielet Project MARCH – innowacje w elektronice i sterowaniu

Studenci z TU Delft opracowują nową generację egzoszkieletu, który dzięki zaawansowanym systemom sterowania i wydajnej elektronice pozwala na poruszanie się bez użycia kul łokciowych.

Dodaj do ulubionych źródeł w Google
Posłuchaj
00:00

Innowacje w technologii egzoszkieletów: dążenie do pełnej autonomii ruchu w projekcie MARCH

Project MARCH, inicjatywa studentów z Uniwersytetu Technicznego w Delft, koncentruje się na opracowywaniu zaawansowanych egzoszkieletów wspomagających osoby z urazami rdzenia kręgowego. Głównym celem bieżącej edycji projektu jest stworzenie zrobotyzowanego kombinezonu, który umożliwi użytkownikom poruszanie się bez konieczności stosowania kul łokciowych, co stanowi istotny krok w stronę ich pełnej niezależności społecznej.

Techniczne filary samobalansującego egzoszkieletu

Zespół składający się z 26 studentów realizuje proces projektowy i produkcyjny w cyklu rocznym, tworząc co sezon nowy prototyp. Tegoroczne prace koncentrują się na trzech kluczowych aspektach technicznych: chodzeniu w pełni samobalansującym, sterowaniu bez użycia rąk oraz maksymalnym uproszczeniu procesu zakładania i zdejmowania urządzenia. Kluczowym przełomem jest rozwinięcie technologii aktywnego sterowania silnikami stawu skokowego. Rozwiązanie to pozwala na bieżącą korektę drobnych zakłóceń równowagi podczas marszu, co eliminuje potrzebę zewnętrznego podparcia i uwalnia ręce użytkownika do wykonywania codziennych czynności.

Architektura elektroniczna i systemy sterowania

Fundamentem funkcjonowania egzoszkieletu jest zaawansowana elektronika, składająca się z siedmiu specjalistycznych typów płytek drukowanych. Za sterowanie silnikami odpowiada pięć modułów MDrive, w których zastosowano nowoczesne układy STM32F7. Zapewniają one znacznie wyższą moc obliczeniową, niezbędną do stabilizacji urządzenia w czasie rzeczywistym. System zasilania oparto na module Power Distribution Board (PDB), którego wydajność zwiększono z 24 W do 240 W. Taki przyrost mocy był konieczny do obsługi wydajniejszego komputera pokładowego, zarządzającego procesami balansowania.

Precyzja ruchu zależy od dokładności danych sensorycznych. Moduł BRIE odpowiada za konwersję sygnałów z enkoderów inkrementalnych na postać cyfrową, natomiast układ BAPS gromadzi dane z czujników ciśnienia umieszczonych w stopach egzoszkieletu. Informacje te są kluczowe dla wykrywania przesunięć środka ciężkości i natychmiastowej reakcji systemu. Strukturę uzupełniają komponenty pomocnicze: tester okablowania CATE, złącza Blade Connector ułatwiające serwisowanie oraz wskaźnik poziomu naładowania akumulatorów.

Optymalizacja procesu projektowego i produkcyjnego

Współpraca z partnerem technologicznym, firmą Eurocircuits, umożliwia zespołowi szybką iterację projektów dzięki dostępowi do profesjonalnych narzędzi weryfikacyjnych. Narzędzie PCB Visualizer pozwala na szczegółową kontrolę projektów pod kątem możliwości produkcyjnych oraz optymalizację kosztów przed etapem montażu. Krótki czas dostaw komponentów z europejskich zakładów produkcyjnych jest niezbędny dla zachowania ciągłości prac badawczo-rozwojowych w rygorystycznym harmonogramie akademickim. Samodzielny montaż komponentów na dostarczonych płytkach pozwala inżynierom na pełną kontrolę nad finalną jakością systemów elektronicznych.

Rozwój technologii samobalansujących egzoszkieletów w ramach projektu MARCH stanowi istotny postęp w dziedzinie inżynierii rehabilitacyjnej. Poprzez zwiększenie mocy obliczeniowej układów sterujących oraz wdrożenie precyzyjnych systemów sensorycznych, możliwe staje się stworzenie urządzeń, które przywracają mobilność i pozwalają na swobodne funkcjonowanie w przestrzeni publicznej bez dodatkowych pomocy ortopedycznych.

Źródło: Eurocircuits

Więcej na www.eurocircuits.com
Chcesz częściej widzieć nasze artykuły w Google? Dodaj ElektronikaB2B do ulubionych źródeł
Zobacz więcej w kategorii: Prezentacje firmowe
Produkcja elektroniki
Rochester Electronics wprowadza Through Life Support 360™ (TLS360™), aby zwiększyć pewność w zakresie cyklu życia półprzewodników
Optoelektronika
Wyświetlacze w ładowarkach samochodów elektrycznych
Zasilanie
Zasilacze MEAN WELL z wysokim napięciem wyjściowym DC
Produkcja elektroniki
Ochrona ESD kończy się za bramą strefy EPA. Jak zapakować komponent, żeby dojechał do klienta sprawny?
Komunikacja
Bezpieczeństwo w magazynie bez ryzyka: Jak w praktyce przetestować system UWB przed pełnym wdrożeniem?
Komunikacja
FactoryTalk OptixEdge – zaawansowana brama brzegowa do integracji systemów IT i OT
Zobacz więcej z tagiem: Elektromechanika
Technika
Kolej przyszłości napędzana elektroniką. Jak EMC, zarządzanie temperaturą i zasilanie decydują o niezawodności transportu szynowego
Wywiady
Złącza przemysłowe i energoelektroniczne: miniwywiad – Jakub Samp, Masters
Wywiady
Złącza przemysłowe i energoelektroniczne: miniwywiad - Tomasz Sudoł, Transfer Multisort Elektronik

Zobaczyć obiekt oczami radaru, czyli dlaczego potrzebujemy laboratorium do pomiarów RCS?

Radar postrzega świat inaczej niż człowiek. Zamiast obrazu tworzonego przez światło widzialne rejestruje echo wysłanej fali elektromagnetycznej. Na odpowiedź radarową obiektu wpływają nie tylko jego rozmiary, lecz także kształt, zastosowane materiały, częstotliwość oraz kierunek obserwacji. Dlatego dwa przedmioty o podobnych wymiarach mogą być dla radaru widoczne zupełnie inaczej. Jak zatem sprawdzić, co radar rzeczywiście "widzi"? Służą temu pomiary RCS, prowadzone między innymi w specjalistycznych laboratoriach, które zapewniają kontrolowane i powtarzalne warunki oraz umożliwiają uzyskanie dokładności wymaganej w danym zastosowaniu.
Zapytania ofertowe
Unikalny branżowy system komunikacji B2B Znajdź produkty i usługi, których potrzebujesz Katalog ponad 7000 firm i 60 tys. produktów