Warum eignet sich das HONPINE TCHL Harmonic Joint Module für Exoskelett-Roboter?

Bei der Entwicklung oder Aufrüstung eines tragbaren Robotersystems müssen Exoskelett-Ingenieure mehrere Faktoren sorgfältig berücksichtigen, darunter die menschliche Biomechanik, das Gesamtgewicht des getragenen Systems, die Kräfte der Mensch-Roboter-Interaktion, die Gelenkausrichtung und den langfristigen Tragekomfort.

Das HONPINETCHL Harmonic Joint Modulemit integriertem Drehmomentsensor wurde entwickelt, um diesen technischen Herausforderungen zu begegnen und eine geeignete Gelenkantriebslösung für Exoskelett-Anwendungen bereitzustellen.

Warum ist das geringe Gewicht eines Harmonic Joint Module für die Entwicklung von Exoskeletten wichtig?

Im Gegensatz zu Industrierobotern, die fest am Boden montiert sind, werden Exoskelett-Roboter direkt am menschlichen Körper getragen.

Daher wirkt sich das Gewicht jedes Gelenkmoduls unmittelbar auf die körperliche Belastung des Trägers während der Bewegung aus.

Dies ist besonders wichtig bei Exoskeletten für die unteren Gliedmaßen, bei denen Hüft-, Knie- und Sprunggelenke an unterschiedlichen Positionen angebracht sind und ihr Gewicht die menschliche Bewegung jeweils unterschiedlich beeinflusst.

Das HONPINE TCHL Harmonic Joint Module ist leichter als die meisten auf dem Markt erhältlichen Gelenkmodule. Das Modell der Baugröße 14 wiegt nur 0,5 kg.

In der praktischen Anwendung trägt das geringe Gewicht dazu bei, die Trägheit der Gliedmaßenbewegung und die zusätzliche Belastung des Antriebssystems zu verringern. So können Nutzer das Gerät über längere Zeit tragen, ohne durch schwere Ausrüstung übermäßig körperlich belastet zu werden.

Wie kommt ein integriertes Design der Entwicklung von Exoskeletten zugute?

Das hochintegrierte Design des TCHL Harmonic Joint Module trägt dazu bei, das zusätzliche Gewicht separater Motoren, Getriebe und externer Montageteile zu reduzieren.

Durch die strukturelle Integration und Optimierung wird außerdem unnötiger Bauraum minimiert, sodass Entwicklern von Exoskeletten eine kompaktere Gelenkantriebseinheit zur Verfügung steht.

Dies ist besonders vorteilhaft für tragbare Robotersysteme, bei denen Einbauraum und Gesamtgewicht wichtige Konstruktionsaspekte sind.

Wie ermöglicht ein integrierter Drehmomentsensor bedarfsgerechte Unterstützung?

Der Drehmomentsensor im TCHL misst das Drehmoment an der Gelenkabtriebsseite. Wenn der Nutzer das Knie aktiv beugt oder streckt oder sich der äußere Widerstand ändert, kann sich auch das Drehmoment am Gelenkabtrieb entsprechend ändern.

Die Steuerung kann diese Rückmeldung zusammen mit dem Gelenkwinkel, der Winkelgeschwindigkeit und den Daten von Sensoren zur Erfassung menschlicher Bewegungen nutzen, um den aktuellen Bewegungszustand zu bestimmen.

Dies ist ein wichtiger Regelungsansatz, der in der Rehabilitationsrobotik berücksichtigt werden sollte.

Anstatt kontinuierlich dasselbe Unterstützungsdrehmoment bereitzustellen, kann das Gerät die Unterstützungsstufe an die körperlichen Fähigkeiten und den Bewegungszustand des Nutzers anpassen.

Wie werden komplexe mechanische Anordnungen von Exoskeletten durch mehrere Anschlussoptionen unterstützt?

Das standardmäßige HONPINE TCHL Harmonic Joint Module ist mit verschiedenen Anschlusskonfigurationen erhältlich und unterstützt außerdem kundenspezifische Öffnungen.

Das TCHL integriert Kabel und Steckverbinder in sein Design. Dadurch verringert sich die Anzahl der benötigten separaten Verbindungskomponenten, und die elektrischen Verbindungen zwischen dem Gelenkmodul und externen Systemen werden vereinfacht.

Dies trägt dazu bei, die Komplexität der elektrischen Montage zu reduzieren und bietet mehr Flexibilität bei der Kabelführung in Geräten mit mehreren Gelenken.

Für welche Arten von Exoskelett-Robotern sind unterschiedliche Gelenkmodullösungen erforderlich?

Mit der Weiterentwicklung und zunehmenden Vielfalt von Exoskelett-Robotern steigen auch die Anforderungen an Gelenkmodule je nach Anwendungsszenario.

Assistenz-Exoskelette für die unteren Gliedmaßen: Zu den wichtigen Aspekten zählen die Belastungsanforderungen an Hüft-, Knie- und Sprunggelenke.

Assistenz-Exoskelette für die oberen Gliedmaßen: Ingenieure müssen die Belastungsanforderungen an Schulter- und Ellbogengelenke bei Hebe- und Stützbewegungen berücksichtigen.

Rehabilitations-Exoskelette: Das Ausgangsdrehmoment muss an das Gewicht und die körperlichen Fähigkeiten des Patienten sowie an die jeweilige Rehabilitationsphase angepasst werden.

Industrielle Assistenz-Exoskelette: Bei der Auswahl des Gelenkmoduls müssen das Gewicht der von den Beschäftigten gehandhabten Materialien, die Bewegungsfrequenz und die kontinuierliche Betriebsdauer berücksichtigt werden.

Die Wahl des richtigen Gelenkmoduls ist für die Konstruktion von Exoskelett-Robotern entscheidend

Die Auswahl eines Gelenkmoduls beeinflusst die Gesamtkonstruktion eines Exoskelett-Roboters, einschließlich seiner mechanischen Struktur, Gewichtsverteilung, Bewegungssteuerung und elektrischen Integration.

Wenden Sie sich an HONPINE, um mehr über das TCHL Harmonic Joint Module zu erfahren, zusätzliche technische Informationen anzufordern oder weitere Gelenkmodullösungen für Roboter für Ihre Exoskelett-Entwicklungsprojekte zu erkunden.