출판 : 2025 년 5 월 28 일 / 업데이트 : 2025 년 5 월 28 일 - 저자 : Konrad Wolfenstein
휴대용 로봇 공학 및 WIM 외골격의 개발 : 보조 기술 이미지의 현재 진행 상황 : 창의적 이미지 : Xpert.Digital
초경량 지원 : WIROBOTICS의 WIM 시스템에 중점을 둡니다
Wim-Exoskeleton : 건강한 사용자 및 치료 응용 분야의 진보
휴대용 로봇 시스템의 개발은 현재 WIM WIM WIRROBOTICS (원래 가정 된 바와 같이 Werobotics가 아님)와 같은 혁신적인 외골격으로 중요한 상승세를 경험하고 있습니다. 한국의 회사 wirobotics는 수준을 넘을 때 최대 20%의 인상적인 에너지 절약을 가능하게하는 초경량 부화장 로봇 WIM (우리는 이동성을 혁신)으로 시스템을 개발했습니다. 연구에 따르면이 시스템은 송아지 근육의 근육 피로를 79.5% 줄이고 동시에 산소 소비를 7.9% 감소시킵니다. 이러한 진보는 건강한 사용자 모두가 성능을 높일 수 있고 이동성 제한이있는 사람들에게 치료 적 장점을 제공하는 일상 보조 기술 개발의 전환점을 나타냅니다.
적합:
휴대용 로봇 공학의 기술 기반
개발 및 디자인 원칙
현대적이고 휴대용 로봇 공학은 고급 생체 역학적 원리 및 재료 과학을 기반으로하여 전력이 강한 지원 시스템을 소형 형태로 가능하게합니다. Wim 외골격은 혁신적인 디자인을 통해 이러한 개발을 보여 주며, 이는 기존의 무거운 외골격과 크게 다릅니다. 무게가 1.6 킬로그램과 벨트 백을 연상시키는 디자인으로 Wim은 외골격 기술의 전통적인 한계를 깰 수 있습니다. 이 시스템은 생체 역학적으로 최적화 된 전송 요소를 통해 동시에 양쪽 다리를 동시에지지하는 단일 엔진을 사용하여 대칭 전력 분포를 보장합니다.
WIM 시스템의 기술 사양은 소형화의 진행 상황을 보여줍니다.이 장치는 2 시간 동안 지속적으로 사용되는 배터리 수명으로 최대 6nm의 토크를 제공합니다. 이러한 성능 데이터는 사용자의 걸음 걸이 분석을 실시간으로 기록하고 적절한 지원을 제공하는 지능형 센서 시스템에 의해 보완됩니다. 소형 설계를 통해 평균 키에서 2 미터가 넘는 모든 신체 크기의 사용자는 조절 가능한 벨크로 패스너를 통해 시스템을 안전하게 운반 할 수 있습니다.
인공 지능 및 적응 시스템
인공 지능을 휴대용 로봇 시스템에 통합하면 상당한 진보를 나타내며, 이는 개별 이동 패턴을 기반으로 개인화 된 지원을 가능하게합니다. WIM은 보행 분석을 위해 고급 AI 알고리즘을 사용하여 속도, 민첩성 및 대칭과 같은 매개 변수를 실시간으로 평가합니다. 함께 제공되는 모바일 애플리케이션은 개별“갱 시대”를 계산하고 이동성과 체력을 향상시키기위한 맞춤형 교육 계획을 만듭니다. 이 데이터 제어 접근 방식을 통해 시스템은 사용자의 요구에 지속적으로 적응하고 최적의 지원을 제공 할 수 있습니다.
WIM 시스템의 AI 기반 코칭 기능은 장기 근골격계 데이터를 수집하고 적응 형 알고리즘으로 보행 성능을 증가시킵니다. 이 기술을 통해 시스템은 다양한 운영 모드를 제공 할 수 있습니다. 촉진 운동을위한 지원 모드, 근력 훈련을위한 저항 모드 및 산 및 재활 응용 프로그램을위한 특수 모드. 이러한 모드간에 원활하게 전환하는 시스템의 기능은 최신 휴대용 로봇 시스템의 다양성을 보여줍니다.
임상 검증 및 효과 연구
생체 역학적 및 생리 학적 효과
휴대용 로봇 시스템의 과학적 검증에는 객관적인 측정 매개 변수와 주관적인 사용자 경험을 모두 고려하는 광범위한 생체 역학적 및 생리적 검사가 필요합니다. WIM 외골격에 대한 연구는 여러 성능 매개 변수에서 상당한 개선을 보여줍니다. 종아리 근육의 근육 피로는 79.5%감소하고 산소 소비는 7.9%감소하고 에너지 소비는 7.4%감소합니다. 이러한 결과는 통제 된 런닝 머신 연구에서 결정되었으며,하지을 완화 할 때 시스템의 생리 학적 효과를 보여줍니다.
WIM 시스템의 생체 역학적 장점은 순수한 에너지 절약을 넘어 확장됩니다. 이 시스템은 레벨 지형을 걷는 시점에 대한 에너지 비용을 최대 20%까지, 하중을 14%까지 줄이며 이는 12 킬로그램의 중량 감소에 해당합니다. 이러한 성능 증가는 계단 등반 또는 웨이트를 밀기와 같은 전진적인 움직임을 포함하는 반복 운동에서 특히 두드러집니다. 두 고관절의 균일 한 전력 분포는 특정 뇌졸중 환자와 같은 Ganglym 지하철 환자에게 특별한주의가 필요한 경우에도 운동 중 안정성을 보장합니다.
의료 분야에서의 신청
의학적 맥락에서 엑소 스켈 렛의 검증은 다양한 환자 그룹 및 적용 영역에 대한 유망한 결과를 보여줍니다. 노인들과의 4 주간의 유용성 연구에 따르면 신체 기능이 78%향상되었으며, 참가자들은 보행 속도가 높아지고 지구력이 향상되었으며, 근육의 근육 강화를 경험했습니다. 이러한 결과는 노인 및 재활에서 휴대용 로봇 시스템의 잠재력을 강조합니다.
외과 영역에서 외골격의 사용은 추가적인 의학적 검증 접근법을 보여줍니다. Leipzig University Hospital의 정형 외과, 외상 수술 및 성형 수술 클리닉의 연구에 따르면 수술 중 및 수술 후 외과 의사에 대한 Suitx 외골격의 영향을 조사했습니다. 결과는 목, 어깨 및 허리 통증에 대한 상당한 통증 감소, 긴 개입 동안 편안함이 향상되었으며 내구성 증가를 보여주었습니다. 이 연구는 25 명의 참가자와 50 개의 외과 적 중재를 사용한 연구에 따르면 타당성과 사용자 수용을 확인했으며, 참가자의 44%가 외골격을 자주 사용하고 때때로 48%를 사용할 것입니다.
시장 개발 및 상업적 구현
글로벌 시장 확장
휴대용 로봇 시스템의 상업적 개발은 역동적 인 시장 확장을 보여 주며, wirrobotics와 같은 혁신적인 회사는 연구 프로토 타입에서 시장 타이어로의 전환을 성공적으로 수행합니다. Wirobotics는 이미 한국에서 500 대의 WIM 시스템을 판매했으며 현재 미국에서 시장 출시를 계획하고 있습니다. 이 확장은 시스템의 성공을 기반으로하며, CES (Consumer Electronics Show) 2024 Innovation Awards는 로봇 공학과 접근성 및 노화 기술의 두 가지 범주로받습니다.
약 2,330 달러에 해당하는 한국 시장에서 WIM 시스템의 성공은 휴대용 로봇 기술에 투자하려는 소비자의 의지를 보여줍니다. 계획된 미국 시장 발사는 활동적인 젊은이에서 재활 환자에 대한 이동성이 필요한 노인에 이르기까지 광범위한 목표 그룹을 목표로합니다. 이러한 대상 그룹의 다양 화는 현대 외골격 기술의 다양성을 반영하고 광범위한 사회적 수용 가능성을 보여줍니다.
기술 차별화와 경쟁력있는 장점
휴대용 로봇 공학 시장에서 WIM의 포지셔닝은 기존의 엑소 스켈 렛에 비해 중요한 기술적 차별화 기능을 기반으로합니다. 25 킬로그램 이상의 기존 시스템에 비해 1.6 킬로그램의 중량이 크게 감소한 것은 결정적인 경쟁 우위를 나타냅니다. 이러한 체중 감소를 통해 사용자는 과도한 스트레스를받지 않고 오랜 기간 동안 시스템을 운반 할 수 있습니다.
WIM 시스템의 유용성은 직관적 인 디자인과 간단한 취급에서 분명합니다. 숙련 된 인원의 지속적인 감독이 필요한 무거운 복잡한 외골격과 달리 WIM은 사용자가 독립적으로 생성하고 운영 할 수 있습니다. 물 및 먼지 방지 구조는 가능한 사용을 다른 환경으로 확장하고 시스템을 실내 및 실외 사용에 적합하게 만듭니다. 이 견고성은 2 시간의 배터리 수명 및 교환 가능한 배터리 시스템과 결합하여 WIM을 일상 생활을위한 실용적인 솔루션으로 배치합니다.
적합:
사회적 영향과 미래 전망
인구 통계 학적 변화와 보조 기술
사회의 노화가 증가함에 따라 노인들이 독립성과 이동성을 유지하는 데 도움이되는 보조 기술에 대한 요구가 커지고 있습니다. WIM과 같은 휴대용 로봇 시스템은 걷기에 에너지 소비를 줄이고 지구력을 높이는 저렴한 사용자와 우호적 인 솔루션을 제공 함으로써이 인구 통계 학적 문제를 해결합니다. 정상적인 보행 지원에서부터 저항 훈련에 이르기까지 다양한 운영 모드를 제공하는 시스템의 능력을 통해 노인 사용자는 체력을 적극적으로 유지하고 개선 할 수 있습니다.
그러나 사회적 영향은 노인을 넘어 확장됩니다. 휴대용 로봇 공학의 개념은 개인화 된 로봇 지원에 대한 모든 단일 액세스 권한이있는“사람, 로봇”시대를 목표로합니다. 이 비전은 신체적 제한을 가진 사람들이 사회 생활에 참여하는 방식을 혁신하고 전문 및 사회적 통합을위한 새로운 기회를 창출 할 수 있습니다. 이러한 시스템에 고급 AI 기술을 통합하면 지원 품질의 지속적인 개선과 개별 요구에 대한 적응이 약속됩니다.
초점의 인간 향상 : Bundeswehr 연구에서 보여준 것
휴대용 로봇 시스템의 개발 및 구현은 기술에 대한 의존성과 잠재적 위험에 관한 중요한 윤리적 질문을 제기합니다. 인간 향상 기술에 대한 Bundeswehr 연구에 따르면 성능 향상 기술의 장점과 위험을 모두 신중하게 평가해야합니다. 엑소 켈렛의 경우, 부적절한 사용 또는 과도한 의존성이 근골격계 부상, 특히 기존 신경절 지표를 가진 사용자에게는 근골격계 부상을 초래할 위험이 있습니다.
보안 측면에는 시스템의 지속적인 모니터링 및 개선이 필요합니다. 연구에 따르면 쪼그리고 앉기위한 외골격이 관절 각도를 증가시킬 수 있으며 과도한 토크가 운동되면 근육 스트레스, 비정상적인 활동 및 부상과 같은 바람직하지 않은 결과가 발생할 수 있습니다. 따라서 강력한 보안 프로토콜의 개발과 사용자 교육은 이러한 기술의 안전한 구현에 필수적입니다. WIM 시스템의 2 시간 배터리 수명은 전문 응용 분야의 제한이 될 수 있으며 노동 집약적 인 환경에서 사용하기위한 추가 기술 개선이 필요합니다.
인공 지능 및 로봇 공학 : 개인화 된 지원의 미래
wirebotics의 WIM과 같은 휴대용 로봇 시스템의 개발은 보조 기술의 상당한 진전을 나타내며 광범위한 사회적 변화의 가능성을 보여줍니다. 에너지 효율, 근육 피로 및 물리적 성능의 상당한 개선을 보여주는 연구를 통한 과학적 검증은 이러한 기술의 치료 및 성능 향상 효과를 강조합니다. 한국의 성공적인 상업화와 국제 시장으로의 계획된 확장에 따르면 휴대용 로봇 시스템은 실험 기술에서 실용적이고 일상적인 솔루션으로 익습니다.
휴대용 로봇 공학의 미래는 인공 지능의 추가 통합, 에너지 효율 및 개발의 개선으로 인해 훨씬 쉽고 사용자와 비우호적인 시스템을 통해 크게 형성 될 것입니다. 기술 발전은 유망하지만 윤리적 고려 사항, 보안 측면 및 접근성 문제는 동시에 신중하게 고려해야합니다. 모든 사람이 개인화 된 로봇 지원에 접근 할 수있는 사회의 비전은 우리가 이동성, 업무 및 삶의 질을 이해하는 방식을 혁신 할 수 있지만 인간의 필요와 사회적 가치로 기술 혁신을 가져 오는 균형 잡힌 접근법이 필요합니다.
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