Заморожен
Полноростовой активный пневматический экзоскелет

AUXILIUM Mодель B

Концепция проекта

Активный полноростовой экзоскелет с пневматическими приводами. Стал исследовательским прототипом для отработки кинематики, механики сочленений и систем усиления движений оператора. Проект получил поддержку в рамках гранта «УМНИК» и Фонда содействия инновациям. В ходе работы над прототипом сформирован общий метод представления сочленений, не требующий отдельного проектирования каждого сустава.

Хронология разработки

Сентябрь 2022
Начало проекта
Начало работы по проекированию.
Декабрь 2022
Сборка каркаса
Сборка тазовой части и ног. Разработка общего метода представления сочленений.
Ноябрь 2023
Грантовая поддержка
Получение гранта «УМНИК» и поддержки Фонда содействия инновациям. Закупка компонентов пневмосистемы.
Июнь 2024
Сборка и тесты
Переработка многих узлов, монтаж пневмопоршней. Первые испытания ходьбы и системы быстрого входа. Параллельно — разработка захвата.
Май 2025
Заморозка проекта
Вывоз экзоскелета из лаборатории ИТМО. Выполнение всхе обязательств по гранту. Консервация проекта.

Технические решения

Приводы: пневматические цилиндры на сжатом воздухе. Грузоподъёмность конструкции при давлении 10 атмосфер составляет 60 кг.

Система управления создана на базе тензодатчиков, установленных в точках крепления к телу человека. Датчики считывают усилия, прилагаемые оператором при движении, на основании чего микроконтроллер формируют управляющий сигнал для пневматических поршней.

Кинематика: 35 степеней свободы. Каркас обеспечивает естественную траекторию движения суставов и минимальные отклонения от анатомических осей человека.

Уникальное решение: система быстрого выхода 'бутон', позволяющая оператору в экстренной ситуации покинуть конструкцию без дополнительных действий за 15 секунд.

Захват: в рамках проекта разработан прототип захвата с пневмоприводом по клешневой схеме.

Итоги

Проект заморожен после закрытия лаборатории в университете ИТМО. Экзоскелет вывезен и законсервирован (фото 3).

Однако сформированный метод представления сочленений, а также многие уникальные кинематические решения (например, колено) легли в основу последующих разработок.

Характеристики

Тип: Активный полноростовой
Вес конструкции: 42 кг
Материал: Углепластик, карбон, алюминий
Компенсация усилия: до 60 кг
Привод: Пневматический
Силовая установка: Внешний компрессор
Система управления: Тензо
Микроконтроллер: Ардуино нано
Крепление к человеку: Единый тканевый костюм