Die Fusion von Robotik und Kleidung

Produktivitätseinbussen und Behandlungskosten für häufig auftretende Störungen des Bewegungsapparats sind heutzutage die am weitesten verbreiteten Einschränkungen, mit denen sich Arbeiter:innen konfrontiert sehen. Eine Kombination aus Bekleidung und Robotik hilft, diese Probleme deutlich zu reduzieren.

Unterstützende Kleidung, die den Körper formen und gut aussehen lassen soll, ist schon seit langer Zeit auf dem Markt erhältlich. Dieser Trend hat sich nun zu Bekleidung weiterentwickelt, die zur Druckentlastung bestimmter Körperteile beiträgt, wie z. B. der Knie und Ellbogen, und dadurch Schmerzen während der Bewegung lindert. Das Prinzip dahinter besagt, dass durch Kompression Unterstützung gewährleistet wird, die die Belastung der Muskeln sowie etwaige, auftretende Schmerzen verringert. Dabei handelt es sich allerdings um eine undifferenzierte Einheitslösung. Stellen Sie sich nun Kleidung vor, die die Belastung Ihres Körpers aufgrund sich wiederholender Arbeitsabläufe analysiert und sich dann an Ihre speziellen Bedürfnisse anpasst, um die körperlich auftretenden Abnutzungserscheinungen zu reduzieren.

Abbildung 1: Seismic Powered Clothing kombiniert Bekleidung mit Robotik, um Muskelbelastungen und -ermüdung zu mindern.

Seismics von Robotik durchzogene Bekleidung mindert die Belastungen sowie die Ermüdung der Muskulatur, indem sie den Rumpf zusätzlich stärkt und stabilisiert (siehe Abbildung 1). Während des Designprozesses war es Ziel des Unternehmens, ein Produkt zu konstruieren, mit dem Menschen Arbeiten so ausführen können, dass sie dabei nicht allein aufgrund ihrer körperlichen Fähigkeiten eingeschränkt werden, wie es z. B. bei einer alternden Belegschaft, einer körperlich anstrengenden Tätigkeit oder bei Menschen, die viele Stunden stehen oder knien, der Fall ist. Mit der tiefgreifenden und strategischen Erweiterung der Bekleidungsfunktionen weitet das Unternehmen auch die Grenzen des Machbaren von Einzelpersonen aus.

Der Seismic Suit ist Teil der eigenen Powered Clothing™ Bekleidungsmarke, in der die einzigartige, vom Unternehmen entwickelte Technologie integriert ist. Der Seismic Suit kann noch viel mehr als Schmerzen lindern und die Belastung bei der Arbeit oder bei wiederkehrenden, monotonen Abläufen zu reduzieren. Gebrechlichen Menschen bietet der Suit z. B. dynamische Unterstützung beim längeren Stehen sowie beim Hinsetzen und Aufstehen. Auch im Gesundheits- und Wellnessbereich ist der Seismic Suit vielseitig einsetzbar und stärkt seine Träger:innen, indem er auf diskrete und modische Art mit einem unter der Kleidung getragenen Formfaktor den Rumpf unterstützt und zusätzliche Kraft verleiht. Im Arbeitsumfeld eingesetzt, können Seismic Suits flottenweite Anwendung finden und damit die Fähigkeiten einer ganzen Gruppe von Menschen erweitern.

Abbildung 2: Die Abbildung zeigt, wie der Verdrillantrieb die Drehbewegung in eine lineare Bewegung umwandelt.

Einzigartige Antriebstechnologie

Der Seismic Suit ist mit «elektrischen Muskeln» ausgestattet, Flex-Drives™ genannt, die vom Seismic Konstruktionsteam entwickelt wurden. Das Design des Aktuators beinhaltet einen sogenannten Verdrillantrieb (Drehantrieb) und ein Getriebe. Daher musste es unbedingt möglich sein, an der Motorwelle zu ziehen, ohne dass es zu Schäden kommt (siehe Abbildung 2). Der Schnurdurchmesser sowie die Ausgangslänge sind Variablen, die die Kraft- und Drehzahlabgabe direkt beeinflussen. Je nachdem, wo die Flex-Drives eingebaut oder genutzt werden, können sie auch mit einem integrierten Axiallager ausgestattet sein.

In jedem Suit sind fünf Flex-Drives verbaut, von denen jedes einen bürstenbehafteten maxon DCX-Motor mit einem GPX-Getriebe einsetzt. Der DCX-Motor von maxon ist aufgrund seiner Grösse und Leistungsbeschreibung die perfekte Wahl für diese Applikation. Je nachdem, wo ein Flex-Drive eingebaut oder genutzt wird, benötigt er entweder eine Kombination aus niedrigem Drehmoment und hoher Drehzahl oder hohem Drehmoment und niedriger Drehzahl.

Der bürstenbehaftete DCX-Motor mit kombiniertem GPX-Getriebe von maxon kann online leicht konfiguriert werden.

Motoren und Getriebe

maxon DCX-Motoren sind für einen reibungslosen, leisen Betrieb mit Edelmetallbürsten und Kugellagern ausgerüstet. Die Motoren zeichnen sich durch eine unübertroffene Drehmomentdichte in einem robusten Design aus. Der eisenlose Rotor macht die DCX-Motoren zu einem dynamischen Antrieb für eine Vielzahl von Anwendungen in verschiedenen Branchen, von der Medizintechnik und Luft- und Raumfahrt bis hin zur Robotik. Die DC-Motoren sind in Grössen von 6 mm bis 35 mm erhältlich und können online leicht konfiguriert werden. Anwender:innen können dabei zwischen Graphit- und Edelmetallbürsten, Sinter- und Kugellager und vielen anderen Bau- und Zubehörteilen wählen. Die GPX-Baureihe von Planetengetrieben des Unternehmens besitzt eine hohe Kraftübertragung innerhalb einer sehr kurzen Bauform. Zudem bieten die Getriebe den Anwender:innen einen geräuscharmen Betrieb bei geringem Spiel und können online leicht konfiguriert werden.

Smarter Suit sammelt Daten

Ein weiteres Schlüsselelement, das den Seismic Suit von üblicher Kompressionsbekleidung unterscheidet, ist Intelligenz. Der Suit ist so konzipiert, dass er pro Minute über 1 MB an Daten erfasst. Dadurch können die Bewegungen sowie die Haltung einzelner Arbeiter:innen oder Patient:innen den ganzen Tag über analysiert werden. Die gesammelten Daten helfen bei der Suit-Aktivierung, d. h. die Bekleidung unterstützt nur dann, wenn die jeweilige Person dies auch benötigt.

Erfasste Daten werden in die Cloud übertragen. Dort können sie verarbeitet werden, um wichtige ergonomische Gesundheits- und Sicherheitsinformationen, wie z. B. Häufigkeit und Zeitpunkt riskanter Haltungen oder Bewegungen, für eine ganze Flotte an Suit-Träger:innen zu veranschaulichen (siehe Abbildung 4). Darüber hinaus lernt die Steuerung kontinuierlich weiter, damit sie im Laufe der Zeit regelmässige Updates zur Verbesserung der Haltungs- und Aktivitätserkennung durchführen kann.

Abbildung 4: Datenerfassung und -analyse sind entscheidende Elemente, um die Vorteile des Seismic Suits vollumfänglich nutzen zu können.

Fazit

Seismic Power Clothing entwickelt und fertigt schon heute Bekleidung der nächsten Generation, einschliesslich seines Full Body Hero. Das Unternehmen bietet einzigartige und leichte Designs für die Arbeitssicherheit – geeignet für eine ganze Flotte an Träger:innen –, aber auch für den privaten Gesundheits- und Wellnessbereich. Zusätzlich zu seinem Hightech-Bekleidungsdesign stellt Seismic wichtige Analysetools und Steuerungen bereit, mit denen die Vorteile und Fähigkeiten des Suits kontinuierlich verbessert werden können. Der Einsatz modernster Technologien, wie maxon Hochpräzisionsmotoren und Getriebe, sowie der aktuellsten Software und neuesten Analysetools führt zu einer unübertroffenen Leistungsfähigkeit in der gesamten Produktpalette.