Уничтожен
Полноростовой активный пневматический экзоскелет

AUXILIUM Mодель A

Концепция проекта

AUXILIUM Модель A — полноростовой активный пневматический экзоскелет, разработанный в университете ИТМО как наукоёмкий прототип для отработки всего: кинематики сочленений, силовой пневматической системы, системы управления. Конструкция выполнена с передней компоновкой (вход сзади). Грузоподъёмность экзоскелета составляет до 80 кг.

Хронология разработки

Август 2020
Наброски и концепция
Первые наброски в 3д моделях, начало проектирования кинематики. Первые идеи по силовой установке.
Октябрь 2020
3D-печать
Крупногабаритная печать на 3д принтере пластиковых матриц каркаса. Закупка силовых компонентов.
Декабрь 2020
Установка датчиков
Первая установка тензодатчиков в ногу и тест их работы.
Август 2021
Первые испытания силовой установки
Начало цикла тестирования пневматики при давлении 6 атм. Выявление проблем с шарнирами, планы по переделке каркаса. Установка Внешних щитков.
Декабрь 2021
Бум в СМИ
Регулярное участие в различных выставках (ТехноСреда, КМУ Сириус, Старкон, ИТМО. Десятки видеорепортажей в СМИ, текстовые статьи, рекламные ролики университета ИТМО.
Июль 2022
Крупная модернизация
Полная переделка экзоскелета. Обновлено композитное покрытие каркаса, добавлено множество узнаваемых корпусных щитков, Установлена обновленная силовая пневматическая установка. Система управления переведена с аналоговых кнопок на тензодатчики в стопах.
Июнь 2023
Консервация
Сокращение рабочей площади в лаборатории ИТМО привело к необходимости законсервировать экзоскелет в подвале. Работы по проекту были остановлены.
Октябрь 2024
Уничтожение
Распоряжение руководства о переносе экзоскелета из подвала в заброшенное помещение. При транспортировке был сильно поврежден рабочими (фото 3). Позже при разборе заброшенного помещения утилизирован руководством ИТМО.

Технические решения

Каркас: основа из углепластика (углеволокна), изготовленного методом наматывания на 3D-печатные формы. Держатели и корпусные элементы выполнены, АБС-пластика и стеклопластика. Втулки для суставов выточены из латуни, фиксируются мини осями на стопорные кольца.

Приводы: пневматические поршни диаметром от 32 до 40 мм. Питание от внешнего компрессора.

Система управления: аналоговая система из кнопок, установленных в ладонях. Обработка сигнала производится на микроконтроллере Arduino Mega. Позже кнопки были заменены на тензодатчики в стопах, которые срабатывали при каждом шаге.

Отработанный воздух при работе пневмосистемы направлялся через систему шлангов на охлаждение человека внутри.

Первый проект, созданный только что образовавшимся коллективом AUXILIUM

Итоги

Проект завершён уничтожением прототипа. За время существования модели A отработаны ключевые решения: технология наматывания углепластика на 3D-печатный каркас, аналоговая система управления и система управления на тензодатчиках, управление пневматическими приводами. Эти наработки легли в основу последующих разработок, включая модель G и модель B.

Характеристики

Тип: Активный полноростовой
Вес конструкции: ~50 кг
Материал: Углепластик, карбон, ABS пластик
Компенсация усилия: До 80 кг
Тип привода: Пневматический
Силовая установка: Внешний компрессор
Система управления: Аналоговая, тензо
Микроконтроллер: Ардуино мега
Крепление к человеку: Фастексы