美军已授予 Sarcos 防务公司研发“守卫者XO”可穿戴外骨骼机器人的合同。“守卫者XO”是一型外骨骼机器人,其采用遍布机身的125个传感器以毫秒间隔,感知周围的工作环境和操作员的动作,穿戴后,可将操作员的力量提升数倍,最重可托举约90公斤的重物。
据悉,该型机器人的研发周期已约20年,最初的额定功率为6800瓦,随着电池技术和控制技术的进步,目前的额定功率已不到400瓦。此外,“守卫者XO”还具备遥控功能,可将上半身安装在不同的基座平台,如轮式或履带式车辆上进行操作,以满足美海军维护装备、管理后勤物资的需求。
经修订的美国国家职业安全与健康研究所 (NIOSH) 起重方程 (1994) 定义了在理想条件下进行 8 小时轮班的工人用两只手起重的最大重量为 51 磅。只要有通道并且重量始终可以均匀分布,就可以进行两人升降机。实际上,很难实现最大安全举升重量的 x2 乘数。对于任何重量超过 80 磅的物体,都适用标准的控制层次:消除、替代、工程控制、管理控制和个人防护设备。
当面对处理无法消除或替代的重物时,有两种选择:增加更多人参与任务或引入工程控制,如叉车、高架升降机、工业机械手等……然而,这会带来一个盲点对箱子、板条箱、管道、线轴、导弹等物体没有明显解决方案的地方。它们对于两人升降机来说可能太重,但对于叉车来说太小或机械工业机械手无法接近。“守卫者XO”可穿戴外骨骼机器人旨在填补这一空白。
在绊倒或跌倒的情况下,外骨骼旨在自动抬起手臂并在用户周围形成一个防滚架。
外骨骼仅附着在脚部、腰部和胸部。除非用户牢牢抓住控制手柄,否则手臂将无法工作,否则它们会锁定到位。如果发生电源故障,剩余的电力会通过电机循环,从而显着阻碍任何旋转运动,因此关节可以慢慢地回到静止位置。