专为佩戴者设计的动力辅助服 与电机专家合作,增加内部经验

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护理设备制造商A公司

一款能够改变社会的产品,其开发仍然面临各种挑战

"我们必须对驱动器做点什么,这个装置使整台设备都变得太笨重……"

这是作为设计和开发人员之一的工程师F担忧的问题,他正在致力于为A公司生产的护理设备研发一种动力辅助服。

人口老龄化促使护理需求增加,但该行业却长期面临劳动力短缺问题。当护理人员需要挪动病人时,他们承受过重的身体负荷,这种负面形象是导致今天劳动力短缺的一个主要原因。媒体已经报道过很多护理人员由于出现背部损伤和其他类似症状而不得不退出这个行业的案例。

社会需要终止护理行业员工流失率高的现状,为了应对这种需求,A公司着手开发一种动力辅助服,护理人员穿戴这种装备可以得到保护,避免背部下方受伤。

该装置的样机是在上述工程师F的监督下生产的。不幸的是,当A公司试用时,该装备由于太笨重而使佩戴者行动不便,从而阻碍了移动患者的任务。他们使用的电机与齿轮箱和编码器结合,这使整个驱动器的体积变得相当庞大,也增加了动力辅助服的体积。

该装备的厚度是既定目标厚度的两倍以上。

除了大小尺寸,还必须解决动力辅助服的若干基础问题,但该公司不拥有解决这些问题的专业知识

驱动器的大小不是唯一需要解决的问题。

很明显,动力辅助服也需要采用精确控制来适应其佩戴医护人员的身体。利用以往的传统控制技术来实现这种理想的精确控制将非常困难,反过来,这些因素也将增加佩戴者受伤的风险。

为了实现动力辅助服的精确移动,需要具备电机控制方面的专业知识。不幸的是,A公司缺少拥有这些专业知识的人才。在利用电机实现他们所寻求的精准控制方面,他们也不具备任何经验。

在做与电机相关的任何动作之前,F工程师首先咨询了ASPINA,他们过去曾与这家公司打过交道。

什么样的电机可以一次解决这两个问题?

与ASPINA接触后不久,曾经走访过该公司的一名ASPINA人员给出一条建议:"为了解决电机体积太大的问题,你可以尝试使用一种采用内置减速器和编码器的扁平电机……"

作为样品提供的扁平电机甚至比A公司工程师预期的更小、更轻,以至于F工程师担心这么小的电机是否真有足够的功率。ASPINA代表向他们再三保证不会出现这种问题。

F工程师相信这类电机将能够达到目标厚度,因此迅速着手利用扁平电机建造了一台样机。最终制成的这台新样机的厚度比前代减少了50%以上。

精确控制的问题也得到了证实,利用一台小型多功能伺服驱动器提供的精细转矩控制就可以轻松克服精确控制。通过这种方式,该公司成功地按照预期方式制造出动力辅助服。

与作为电机供应商的我们合作,解决开发过程中经常出现的问题

ASPINA参与了A公司的开发项目,帮助解决工作中经常出现的复杂问题。ASPINA的参与也帮助A公司获取了大量有关电机操作方面的经验。

通过这种方式,以远远超过该公司预期的速度成功完成了动力辅助服的开发。

在动力辅助服中使用的扁平电机可以少量定制和供货。在其他产品中也可以使用扁平电机,这种发展前景使公司的工程师相信能够以更大的灵活性满足用户需求。

课题

  • 样机驱动器的体积庞大,阻碍了移动病人
  • 精确控制以适应佩戴者的身体至关重要,但缺乏控制专业知识

对应

  • 采用内置减速器和编码器的扁平电机
  • 通过精细控制扭矩实现与佩戴者的完美匹配
  • 与电机专家合作,积累内部经验