การวิเคราะห์เชิงลึกเกี่ยวกับประวัติการพัฒนาและสถานะทางเทคโนโลยีของหุ่นยนต์โครงนอก
-I. การพัฒนาและสถานการณ์ของหุ่นยนต์โครงกระดูกภายนอก-
คำจำกัดความของโครงกระดูกภายนอกนั้นแท้จริงแล้วมีต้นกำเนิดมาจากสัตว์ในตอนแรก นั่นคือโครงกระดูกภายนอก โครงกระดูกภายนอกเหล่านี้มักใช้ในการพยุงและปกป้องสัตว์ ในทางตรงกันข้าม มนุษย์เป็นสิ่งมีชีวิตที่มี"โครงกระดูก"ดังนั้นหุ่นยนต์โครงกระดูกภายนอกจึงหมายถึงอุปกรณ์ไฟฟ้าที่สวมใส่ได้ซึ่งสามารถปกป้องตัวเองและเพิ่มศักยภาพของมนุษย์ จากผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ที่สวมใส่ได้เพียงชิ้นเดียว หุ่นยนต์ดังกล่าวค่อยๆ ก่อตัวขึ้นเป็นการผสมผสานข้ามพรมแดนของอิเล็กทรอนิกส์ เครื่องจักร และไบโอนิกส์ จนกลายเป็นเทคโนโลยีล้ำสมัยที่ไม่ซ้ำใครสำหรับอนาคต ในด้านการใช้งาน หุ่นยนต์ดังกล่าวยังได้รับการพัฒนาและนำมาพัฒนาจนรวมถึงอุปกรณ์สวมใส่ที่สามารถเพิ่มประสิทธิภาพ (ช่วยในการฟื้นฟู) สำหรับผู้พิการ ซึ่งส่วนใหญ่ใช้เพื่อช่วยผู้ป่วยในการฝึกฟื้นฟูการเดิน ดังนั้น ในปัจจุบัน หุ่นยนต์โครงกระดูกภายนอกจึงแบ่งออกเป็นโครงกระดูกภายนอกที่เพิ่มประสิทธิภาพและโครงกระดูกภายนอกเพื่อการฟื้นฟูในแง่ของการทำงาน
แนวคิดของหุ่นยนต์โครงกระดูกภายนอกสามารถสืบย้อนไปได้ถึงปี 1890 เมื่อชาวรัสเซียชื่อ นิโคลัส ยากัน ประดิษฐ์ระบบโครงกระดูกภายนอกชนิดหนึ่งที่ขับเคลื่อนด้วยถุงลมอัด ในปี 1917 นักประดิษฐ์ชาวอเมริกันได้พัฒนาหุ่นยนต์โครงกระดูกภายนอกที่ขับเคลื่อนด้วยไอน้ำ ในปี 1960 โครงการโครงกระดูกภายนอกที่เก่าแก่ที่สุดก็เกิดขึ้น ซึ่งมีต้นกำเนิดมาจากเกราะทหารที่ได้รับการปรับปรุงของกองทัพสหรัฐ ในเวลาเดียวกัน นักวิจัยที่มหาวิทยาลัยคอร์เนลล์ก็เริ่มศึกษาแนวคิดการปรับปรุงมนุษย์ด้วย ต่อมา หุ่นยนต์โครงกระดูกภายนอกก็เริ่มได้รับการพัฒนาในไม่ช้า และปัญหาส่วนใหญ่ที่ระบุได้ในสาขานี้ก็ถูกระบุได้อย่างรวดเร็ว ในปี 1970 ระบบ ฮาร์ดแมน ที่ออกแบบโดย ทั่วไป ไฟฟ้า มีข้อต่อมากกว่า 30 ข้อและสามารถยกน้ำหนักได้ 1,500 ปอนด์ ซึ่งแสดงให้เห็นถึงศักยภาพมหาศาลของเทคโนโลยีโครงกระดูกภายนอก
ตั้งแต่การวิจัยและพัฒนาไปจนถึงการใช้งาน หุ่นยนต์โครงกระดูกภายนอกได้ผ่านการใช้งานมาเป็นเวลากว่าร้อยปีแล้ว หุ่นยนต์โครงกระดูกภายนอกยังเริ่มถูกนำไปใช้งานอย่างไม่ต่อเนื่องในทางการแพทย์ อุตสาหกรรม โลจิสติกส์ และสาขาอื่นๆ จากภาคการทหาร เช่น เอกโซ แล็ป, บาร์เร็ตต์ ทางการแพทย์ ในสหรัฐอเมริกา, เดินอีกครั้ง ในอิสราเอล, เร็กซ์ บลอนิกส์ จำกัด ในสหราชอาณาจักร, ไซเบอร์ไดน์ ในญี่ปุ่น และหุ่นยนต์โครงกระดูกภายนอกของ พานาโซนิค ล้วนแต่เป็นองค์กรที่อยู่ในตำแหน่งผู้นำในอุตสาหกรรม
ในประวัติศาสตร์การพัฒนาหุ่นยนต์โครงกระดูกภายนอกในต่างประเทศ พานาโซนิค เปิดเผยโครงการนำหุ่นยนต์โครงกระดูกภายนอกไปใช้ในภาคอุตสาหกรรมเป็นครั้งแรกในปี 2014 ในเวลานั้น เพื่อให้คนงานทั่วไปสามารถยกของหนักที่มีน้ำหนัก 15 กิโลกรัมและเคลื่อนที่ไปมาได้อย่างง่ายดาย พานาโซนิค จึงผลิตโครงหุ่นยนต์โครงกระดูกภายนอกรุ่นน้ำหนักเบาเป็นอันดับแรก และต่อมาได้ใช้คาร์บอนไฟเบอร์รองรับบริเวณหลัง ต้นขา น่อง และเท้า ร่วมกับมอเตอร์ไฟฟ้าที่สามารถปลุกได้ด้วยเซ็นเซอร์ และในที่สุดก็สามารถช่วยให้คนยกของหนัก 15 กิโลกรัมได้อย่างง่ายดาย นอกจากนี้ เอกโซ ไบโอนิกส์ และ ชุดสูทX ในสหรัฐอเมริกาได้เปิดตัวหุ่นยนต์โครงกระดูกภายนอกสำหรับอุตสาหกรรมของตนเองอย่างต่อเนื่อง โดยหุ่นยนต์โครงกระดูกภายนอกสำหรับแขนส่วนบน เอกโซเวสท์ ของบริษัท เอกโซ ไบโอนิกส์ ได้ถูกนำไปใช้งานในสายการผลิตรถยนต์ของ ฟอร์ด ในระดับสูงสุดแล้ว
หากพิจารณาจากปัจจัยต่าง ๆ แล้ว ในประเทศจีน เส้นทางนี้เริ่มต้นค่อนข้างช้า แต่ได้รับการพัฒนาอย่างเข้มแข็ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเส้นทางหุ่นยนต์โครงกระดูกภายนอกเพื่อการฟื้นฟูร่างกาย และมีบริษัทสตาร์ทอัพจำนวนมากเกิดขึ้น เช่น ไมบุ หุ่นยนต์, ใหญ่ AI, รุ่ยฮั่น ทางการแพทย์, กรีดร้อง เทคโนโลยี, จิ้นเหอ, ฟูริเยร์ ปัญญา เป็นต้น ซึ่งล้วนเป็นธุรกิจดาวเด่นในสาขานี้ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ในบรรดาบริษัทเหล่านี้ ในแง่ของการจัดหาเงินทุน โดยทั่วไปแล้ว พวกเขาได้เสร็จสิ้นรอบการจัดหาเงินทุน พรี-A ในปี 2017-2018
หุ่นยนต์โครงกระดูกนอกอุตสาหกรรมก็ได้ปรากฏขึ้นตามความต้องการในประเทศจีน ซึ่งรวมถึงการใช้งานในด้านการประกอบยานยนต์และโลจิสติกส์ บริษัทที่เกี่ยวข้องกับหุ่นยนต์โครงกระดูกนอกอุตสาหกรรมในจีนก็เริ่มที่จะก้าวหน้าเช่นกัน ตัวอย่างเช่น หุ่นยนต์โครงกระดูกนอกอุตสาหกรรมแขนส่วนบน แผนที่ ของ อาโอชา ปัญญา ได้รับรายงานในปี 2019 ว่าได้รับการทดสอบในโรงงาน เชอรี่ รถยนต์, ยูทง รสบัส, ปักกิ่ง เบนซ์ และ จี้ลี่ รถยนต์ บริษัทสตาร์ทอัพในด้านหุ่นยนต์โครงกระดูกนอกด้านโลจิสติกส์ เช่น เหล็ก ผู้ชาย มวย ได้เปิดตัวหุ่นยนต์โครงกระดูกนอกด้านโลจิสติกส์เอนกประสงค์ตัวแรกอย่างเป็นทางการในปี 2019 และได้ร่วมมือกับ เจดี.คอม, เดปปอน และ ชไนเดอร์ ในด้านหุ่นยนต์โครงกระดูกนอกด้านโลจิสติกส์ และจะยังคงพัฒนาหุ่นยนต์โครงกระดูกนอกอย่างลึกซึ้งต่อไปสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมและฉากก่อสร้างในอนาคต
-ครั้งที่สอง. เทคโนโลยีและสถานะปัจจุบันของหุ่นยนต์โครงนอก-
โดยทั่วไปหุ่นยนต์โครงกระดูกภายนอกจะประกอบด้วยสามส่วน ได้แก่ การออกแบบเครื่องจักรโดยรวม การออกแบบไดรเวอร์ (กลไก) และกลยุทธ์การควบคุม จุดที่ยากที่สุดของหุ่นยนต์โครงกระดูกภายนอกคือการบรรลุการโต้ตอบและการควบคุมระหว่างมนุษย์กับเครื่องจักรแบบเรียลไทม์ หลักการทำงานโดยรวมของการโต้ตอบโดยทั่วไปคือ ขั้นตอนแรกคือการรับรู้เจตนาทางพฤติกรรมของมนุษย์ ซึ่งโดยทั่วไปจะเป็นการผสมผสานระหว่างไจโรสโคป + เครื่องวัดความเร่ง + สัญญาณไฟฟ้ากล้ามเนื้อ เป็นต้น ขั้นตอนที่สองคือการใช้วิธีการขับเคลื่อน เช่น การใช้การขับเคลื่อนพฤติกรรมขั้นสูง ขั้นตอนที่สามโดยทั่วไปคือการตัดสินสภาพแวดล้อมภายนอกผ่านการรับรู้ด้วยเลเซอร์ + อัลตราซาวนด์
ปัจจุบัน หุ่นยนต์สามารถรับรู้เจตนาของมนุษย์ได้ 2 วิธี คือ รับรู้เจตนาของผู้ปฏิบัติงานโดยตรง และรับรู้เจตนาของผู้ปฏิบัติงานโดยอ้อม วิธีการรับรู้เจตนาของผู้ปฏิบัติงานโดยตรง ได้แก่ การใช้ข้อมูล อีเอ็มจี หรือแรงปฏิสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์กับหุ่นยนต์ ส่วนวิธีทางอ้อม ได้แก่ การรวบรวมข้อมูลจากข้อต่อของโครงกระดูกภายนอก ประเมินเจตนาของผู้ปฏิบัติงาน แล้วขยายผลของการเคลื่อนไหว บริษัท นิวราลิงค์ ที่ก่อตั้งโดยมัสก์ ซึ่งมุ่งมั่นที่จะเชื่อมต่อสมองของมนุษย์กับคอมพิวเตอร์ ถือเป็นวิธีหนึ่งในการเสริมความแข็งแกร่งให้กับการเชื่อมต่อนี้
ในขณะนี้หุ่นยนต์โครงกระดูกภายนอกยังคงมีพื้นที่จินตนาการมากมายและมีตัวเลือกใกล้เคียงกับผลิตภัณฑ์ระดับผู้บริโภค จากมุมมองทางเทคนิค เกณฑ์การวิจัยและพัฒนาของหุ่นยนต์โครงกระดูกภายนอกเพื่อการฟื้นฟูสมรรถภาพค่อนข้างต่ำ และในขณะเดียวกันก็จัดอยู่ในกลุ่มอุปกรณ์ทางการแพทย์คลาส ครั้งที่สอง และเกณฑ์การขึ้นทะเบียนค่อนข้างต่ำ ประสิทธิภาพทางเทคนิคที่จำกัดของหุ่นยนต์โครงกระดูกภายนอกที่ช่วยเดินนั้นทะลุทะลวงอย่างต่อเนื่อง เกณฑ์การวิจัยและพัฒนาทางเทคนิคของหุ่นยนต์ผ่าตัดค่อนข้างสูง และจัดอยู่ในกลุ่มอุปกรณ์ทางการแพทย์คลาส ที่สาม เกณฑ์และวงจรการขึ้นทะเบียนในจีนนั้นยาวนานมาก ดังนั้น จึงไม่น่าแปลกใจที่หุ่นยนต์โครงกระดูกภายนอกจะเติบโตอย่างรวดเร็วในจีน
ในแง่ของเทคโนโลยีที่ล้ำสมัย ในขณะนี้ มหาวิทยาลัยซีอานเจียวทง วิทยาลัยอิมพีเรียลลอนดอน และมหาวิทยาลัยเมลเบิร์น ต่างก็ทำการวิจัยเกี่ยวกับคลื่นไฟฟ้าสมอง ในขณะที่มหาวิทยาลัยโพลีเทคนิคฮ่องกงเน้นการวิจัยที่ผสมผสานการกระตุ้นด้วยแม่เหล็กผ่านกะโหลกศีรษะและหุ่นยนต์โครงกระดูกภายนอก สิ่งเหล่านี้ล้วนเป็นแนวทางที่ล้ำสมัยมากในด้านการฟื้นฟูระบบประสาทและการฟื้นฟูด้วยหุ่นยนต์ในโลกปัจจุบัน อย่างไรก็ตาม อุตสาหกรรมการฟื้นฟูทางการแพทย์ของจีนยังคงอยู่ในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนา แม้แต่หุ่นยนต์โครงกระดูกภายนอกบางตัวที่ได้รับการรับรองทางการแพทย์ต่างๆ ก็ยังมีหลายบริษัทที่ทุ่มเทพลังงานส่วนใหญ่ให้กับการวิจัยและพัฒนาหุ่นยนต์โครงกระดูกภายนอกทางการแพทย์ ผลิตภัณฑ์ที่ใช้เชิงพาณิชย์อย่างแท้จริงส่วนใหญ่อยู่ในอุปกรณ์ฟื้นฟูข้อต่อ เช่น หุ่นยนต์โครงกระดูกภายนอกสำหรับฝึกฟื้นฟูส่วนล่างของแขนขาของ ไมบุ หุ่นยนต์ หุ่นยนต์โครงกระดูกภายนอกสำหรับฟื้นฟูมือ และอุปกรณ์ฟื้นฟูข้อมือและข้อเท้าของ ฟูริเยร์
มีปัญหาหลักๆ ดังต่อไปนี้ที่ก่อกวนหุ่นยนต์โครงภายนอกในช่วงเริ่มต้น ปัญหาแรกคือปัญหาด้านพลังงาน หุ่นยนต์โครงภายนอกในช่วงแรกไม่สามารถแยกออกจากพลังงานภายนอกได้ การขับเคลื่อนผ่านเครื่องยนต์สันดาปภายในและสายเคเบิลเคยเป็นปัญหาที่ขัดขวางการพัฒนาหุ่นยนต์ ซึ่งส่งผลกระทบต่อน้ำหนักและความยั่งยืนของหุ่นยนต์ ปัญหาที่สองอยู่ที่เทคโนโลยีการควบคุม เทคโนโลยีการควบคุมทำให้หุ่นยนต์สามารถควบคุมได้อย่างมีประสิทธิภาพและควบคุมอิสระแบบหลายมิติได้อย่างแม่นยำตลอดทั้งกระบวนการ และตามทันการเปลี่ยนแปลงต่างๆ ของมนุษย์ หากไม่มีความสามารถในการรับรู้แนวโน้มการเคลื่อนไหวต่างๆ ของร่างกายมนุษย์ และไม่สามารถให้ความช่วยเหลือและสนับสนุนการกระทำของมนุษย์ได้ หุ่นยนต์โครงภายนอกจะกลายเป็นภาระแทน
ในปัจจุบัน ด้วยความก้าวหน้าของแบตเตอรี่ลิเธียม เซลล์เชื้อเพลิง และแหล่งพลังงานที่มีประสิทธิภาพอื่น ๆ หุ่นยนต์โครงนอกบางชนิดได้เริ่มที่จะแก้ไขปัญหาด้านพลังงานและการควบคุมได้เป็นอย่างดี และยังมีหุ่นยนต์โครงนอกที่มีฟังก์ชันเดียวหลายแขนงเกิดขึ้น รวมถึงรูปร่างของเครื่องพยุง ถุงมือ นิ้ว กางเกงขาสั้น แผ่นรองเข่า ฯลฯ และวัตถุประสงค์ในการใช้งานยังได้ขยายไปสู่ภาคอุตสาหกรรม การแพทย์ พลเรือน และการทหารอีกด้วย
-ที่สาม. บทสรุป-
ในปัจจุบัน ในแง่ของตลาดหุ่นยนต์โครงกระดูกภายนอก เนื่องจากมีการแข่งขันในตลาดอุตสาหกรรมและผลิตภัณฑ์ที่โตเต็มที่ เช่น หุ่นยนต์อุตสาหกรรม ตลาดที่น่าจะเป็นไปได้มากที่สุดสำหรับหุ่นยนต์โครงกระดูกภายนอกจึงยังคงอยู่ในแวดวงการแพทย์ ตลาดแรกคือตลาดความเสียหายที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ ซึ่งส่วนใหญ่มุ่งเป้าไปที่ผู้ที่มีความบกพร่องทางการเคลื่อนไหวที่เกิดจากกล้ามเนื้อ กระดูก เส้นประสาท ความเสียหายของเนื้อเยื่ออ่อน และวัยที่เพิ่มขึ้น มีผู้คนประมาณ 90 ล้านคนในกลุ่ม 2C นี้ การทำให้ผู้พิการทางร่างกายสามารถยืนขึ้นได้นั้นมีความสำคัญอย่างยิ่ง ตลาดที่สองคือตลาดการฟื้นฟูที่กลับคืนได้ ซึ่งส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปที่กลุ่มที่กล้ามเนื้อฝ่อชั่วคราวและกลุ่มที่ฟื้นฟูอย่างชาญฉลาดซึ่งเกิดจากการนอนพักรักษาตัวเนื่องจากเหตุผลทางการผ่าตัด มีผู้คนและสถาบันที่หมุนเวียนอยู่ประมาณ 25 ล้านคนที่ร่วมมือกันสร้างช่องทางทุกปี
ในอนาคต ตลาดหลักของหุ่นยนต์โครงภายนอกจะต้องยังคงเป็นตลาดผู้บริโภค เช่น การใช้งานเบา เช่น การเดินเขา การเดินป่า การปีนเขา การไต่เขา ฯลฯ และผลิตผลิตภัณฑ์ในรูปแบบของส่วนประกอบแต่ละชิ้นที่เหมาะสำหรับหัวเข่า ต้นขา รองเท้า แขน ฯลฯ ไม่มีพารามิเตอร์ที่แน่นอนสำหรับส่วนของตลาดนี้ แต่พื้นที่นั้นใหญ่โตมาก
หวังว่าในอนาคตอันใกล้นี้ ราคาของหุ่นยนต์โครงกระดูกภายนอกจะลดลงอย่างต่อเนื่อง และในที่สุดก็จะไปถึงระดับหมื่นหรือพันหยวน ในเวลานี้ ตลาดจะนำไปสู่ความก้าวหน้าครั้งยิ่งใหญ่แน่นอน และหากหุ่นยนต์โครงกระดูกภายนอกสามารถขายเป็นเสื้อผ้าสากลได้ การสำรวจจักรวาลที่ไม่รู้จักของมนุษย์อาจไม่ใช่ความฝันที่อยู่ไกลอีกต่อไป
-คำประกาศ**: บทความนี้ตัดตอนมาจากอินเตอร์เน็ต ดัดแปลงเล็กน้อย ลิขสิทธิ์เป็นของผู้เขียนต้นฉบับ หากละเมิดลิขสิทธิ์จะถูกลบทิ้ง
คำแนะนำสินค้า
เรารับผลิตภัณฑ์ โออีเอ็ม ที่กำหนดเองทั้งหมดที่ผลิตในประเทศจีน เลือกผลิตภัณฑ์โซลินอยด์วาล์วคอนเซนเตรตออกซิเจนคุณภาพสูงในราคาที่ดีที่สุดที่ เสิ่นหยาง โฮเลียน ความแม่นยำ อุปกรณ์ โค.,จำกัด.
เกี่ยวกับเรา
เสิ่นหยาง โฮเลียน ความแม่นยำ อุปกรณ์ ร่วม.,จำกัด ก่อตั้งขึ้นในปี 2017 เป็นการผลิตอุปกรณ์เสริมเครื่องกำเนิดออกซิเจนเฉพาะทาง: โซลินอยด์วาล์วขนาดเล็กสำหรับเครื่องกำเนิดออกซิเจนทางการแพทย์แบบพกพา, เครื่องกำเนิดออกซิเจนทางการแพทย์ 4 ทาง 2 ตำแหน่ง, โซลินอยด์วาล์วเครื่องกำเนิดออกซิเจนทางการแพทย์ 3L ถึง 10L, ชุดควบคุมแรงดันสำหรับเครื่องผลิตออกซิเจน, ชุดลดแรงดันสำหรับเครื่องผลิตออกซิเจน, มาตรวัดอัตราการไหลแบบรูเข็มของเครื่องผลิตออกซิเจน, มาตรวัดอัตราการไหลแบบรูเข็มของเครื่องผลิตออกซิเจนทางการแพทย์, มาตรวัดอัตราการไหล 5L สำหรับเครื่องผลิตออกซิเจน, วาล์วกันไฟพิเศษสำหรับเครื่องผลิตออกซิเจน, วาล์วแคนนูลากันไฟสำหรับท่อจ่ายออกซิเจน, ตัวกรองออกซิเจนปฐมภูมิ, ตัวกรองเกรดทางการแพทย์, วาล์วตรวจสอบ (วัสดุ PA6), วาล์วตรวจสอบ (วัสดุ เอบีเอส), หัวถังตะแกรงโมเลกุลอุปกรณ์เสริมเครื่องกำเนิดออกซิเจน, อุปกรณ์เสริมเครื่องผลิตออกซิเจน ตัวกรองอากาศ, อุปกรณ์เสริมเครื่องผลิตออกซิเจน ตัวเชื่อมต่อ นพท.1/8-∅8, อุปกรณ์เสริมเครื่องผลิตออกซิเจน ตัวเชื่อมต่อ นพท.1/8-∅10, อุปกรณ์เสริมเครื่องผลิตออกซิเจน 3 หัวฉีด, อุปกรณ์เครื่องรวมออกซิเจน หัวฉีด 90°, การผลิตแม่พิมพ์ และการขึ้นรูปด้วยการฉีด