Робот для ухода за пожилыми людьми Wuxi JACK и автоматический сварочный трактор

A. Предыстория и использование робота для ухода за пожилыми людьми:

1. Заказчиком является UESC, Университет электронных наук и технологий Китая, ведущий университет науки и технологий, их Академия машиностроения и электротехники. Под руководством профессоров и научных сотрудников некоторые магистранты несут ответственность за руководство этим проектом NPI ( внедрение нового продукта );
2. Цель: Этот робот для ухода за пожилыми людьми призван помочь пожилым людям, потерявшим подвижность, облегчить трудности с мочеиспусканием и дефекацией, которые часто встречаются в повседневной жизни. С помощью этого робота пожилые люди садятся на унитаз, остальные действия выполняет робот;

3. Основные сроки и ход реализации проекта «Робот для ухода за пожилыми людьми»:

1) Инициирование: Идея этого исследовательского проекта была выдвинута в сентябре 2025 года, официально стартовала в октябре 2025 года;
2) Проектирование роботов и пилотное производство: поскольку UESTC расположен в городе Чэнду, студент магистратуры провел более 2 месяцев в деловой поездке в Wuxi JACK, с октября по начало декабря 2025 года, работая вместе с инженерами Wuxi JACK, прошел периоды от концептуального проектирования до постепенного перехода к практическому проектированию и, наконец, к запуску в пилотное производство:
3) 3D ( трехмерное ) проектирование и проверка робота для ухода за пожилыми людьми по степени магистра UESTC. студент: ( Рис.1 )

4) Транспортировка в UESTC: испытания этого робота были завершены к концу декабря 2025 года в Wuxi JACK и доставлены в Академию машиностроения и электротехники UESTC в январе 2026 года. После прибытия в их лабораторию этот робот был модернизирован для электрического управления, используя мощные академические способности в области электрического управления, чтобы сделать этого робота более удобным для пользователя, точным и маневренным;
5) Текущий статус: сегодня, в июне 2026 года, этот робот для ухода за пожилыми людьми был применен в качестве учебного и исследовательского инструмента, помогая профессорам, исследователям и магистрантам Академии машиностроения и электротехники UESC в их исследованиях по разработке роботов.

B. Конфигурация, функции и перспективы робота для ухода за пожилыми людьми:

1. Основные блоки робота для ухода за пожилыми людьми:

1) Пьедестал: этот робот подвижен. В качестве подвижного постамента используется тележка. Движение осуществляется с помощью двух больших колес с обеих боковых сторон постамента в среднем положении. Колеса могут гибко и удобно поворачивать на поворотах;

2) Привод: движение всего робота для ухода за пожилыми людьми осуществляется с помощью серводвигателей;
3) Посуда: Унитаз монтируется на передвижную тележку;
4) Обнаружение и контроль: В нижней части расположены элементы обнаружения и электрического управления: радар, датчик положения, камера видеомонитора;
5) Обеспечение безопасности: в 4 углах постамента установлены линейные приводы. Когда пожилые люди садятся на этого робота для ухода за пожилыми людьми и стоят на нем, эти линейные приводы будут подпираться, твердо прислоняясь к полу, чтобы предотвратить падение робота и обеспечить безопасность пожилых людей;
6) Управление: этим роботом для ухода за пожилыми людьми можно управлять во время движения с помощью пульта дистанционного управления и контролировать его с помощью видеокамеры, чтобы наблюдать за состоянием пожилых людей члены семьи, находящиеся далеко от дома в это время;

2. Основные функции робота для ухода за пожилыми людьми:

Этот робот должен быть в состоянии:
1) Несущая способность: пожилые люди разного пола, телосложения и веса могут сидеть на его унитазе и свободно перемещаться в любое положение в пределах определенной территории;
2) Крышка унитаза должна автоматически открываться, промываться и сушиться на воздухе;

3) Перемещение всего комплекта робота для ухода за пожилыми людьми:

а) Должен иметь возможность перемещения в любое место в определенных пределах, например, к сливу отходов, для промывки кишечника унитаза;
б) Маршрут движения робота можно задать заранее и корректировать в процессе работы;
в) Движение робота для ухода за пожилыми людьми должно быть плавным, стабильным, с регулируемой скоростью;
4) Мобильность и маневренность: учитывая различные условия жизни пожилых людей, этот робот для ухода за пожилыми людьми должен быть способен точно обнаруживать любое препятствие на своем пути и свободно обходить препятствие. Он должен обладать ловкими способностями к действиям, например, свободно и плавно поворачиваться;
5) Дистанционное наблюдение: учитывая потребность в удаленном мониторе, на стадии разработки поисковиками и студентами магистратуры, а в будущем и на этапе практического применения членами семьи и детьми, этот робот для ухода за пожилыми людьми должен иметь возможность передавать свое состояние в реальном времени на удаленный монитор;

6) Другая помощь, необходимая роботу для ухода за пожилыми людьми:

а) Поддержка: предназначенный для обслуживания пожилых людей, этот робот имеет подлокотники с обеих сторон унитаза, так что, когда пожилые люди садятся и стоят, они могут использовать подлокотник в качестве опоры;
б) Эластичность: механизм подставки должен быть регулируемым с помощью пружин в сборе для размещения пожилых людей разного роста и регулирования положения для обеспечения удобства во время сидения;

3. Представьте будущее робота для ухода за пожилыми людьми:

1) Это только отправная точка в этой развивающейся области исследований. В соответствии с тенденцией углубления старения общества в Китае и во всем мире в академической сфере и промышленности будет появляться все больше и больше требований к роботам для ухода за пожилыми людьми, чтобы удовлетворить различные потребности огромной группы пожилых людей, возникающие в повседневной жизни, не только в использовании туалета, но и в других требованиях, таких как приготовление еды, приготовление пищи, стирка, прием лекарств и т. д. Итак, на этот раз этот специализированный робот для ухода за пожилыми людьми является хорошим началом;
2) В настоящее время у этого робота есть только проводная логика управления с радаром и датчиком приближения. Следующим шагом является внедрение программного обеспечения для его управления и взаимодействия с другими агрегатами, что является технической сильной стороной UESC. Это может помочь в удобной модернизации робота;
3) Мы можем ожидать, что это область исследований и разработок с огромным спросом. В будущем Wuxi JACK будет работать с UESC и другими китайскими университетами, чтобы разработать не только робота для ухода за пожилыми людьми, ориентированного на ежедневные потребности в туалете, но и более сегментированную область;
4) От исследований и пилотных проектов в данном случае до официальной коммерциализации предстоит пройти долгий путь.

A. Предыстория и функции трактора с автоматической сваркой:

1. Заказчиком также является известный китайский университет науки и технологий: Ланьчжоуский технологический университет - LUT , их академия материаловедения и инженерии, технология сварки, лаборатория сварочных технологий;
2. Целью пилотирования этого трактора с автоматической сварочной кареткой также является изучение новейших технологий сварки под руководством декана Академии материаловедения и инженерии LUT. Разница с роботом для ухода за пожилыми людьми, обсуждавшимся в предыдущем сегменте, заключается в том, что этот проект нацелен на область применения промышленного производства, а не на секторы жизнеобеспечения;

3. Функции и область применения этой индивидуальной автоматической сварочной тележки:

1) В частности, эта автоматическая сварочная тележка служит для выполнения внутренней кольцевой сварки при изготовлении резервуаров, к которым трудно получить непосредственный доступ человеку и которые необходимо контролировать удаленно с помощью видеокамеры;
2) Традиционно внутренняя кольцевая сварка внутри резервуаров выполняется с помощью сварочного центра :
а) комплекта сварочного манипулятора колонны и стрелы модели LHZ с различным ходом горизонтального и вертикального перемещения вместе с 2 или 3 комплектами сварочных вращателей с роликовой станиной;
б) Однако , ограничением сварочного центра является то, что если длина резервуара превышает 20 м, горизонтальную стрелу нельзя использовать для выдвигания в резервуар для выполнения внутренней кольцевой сварки, поскольку слишком сильное провисание, которое трудно устранить;
3) Сильные стороны: в таких условиях более полезен более гибкий и компактный тягач с автоматической сварочной тележкой, который может свободно перемещаться в резервуары любой длины. Кроме того, ее положением можно управлять более точно по сравнению со сварочной головкой на переднем конце горизонтальной стрелы в случае манипулятора для сварки колонны и стрелы;

4. Испытания сварки SAW на этой автоматической сварочной тележке в мастерской Wuxi JACK:

B. Основные узлы и принцип работы сварочного трактора с автоматической сваркой Wuxi JACK:

1. Состав автоматической сварочной тележки:

В декабре 2025 года в сборочном цехе Wuxi JACK собиралась и тестировалась эта автоматическая сварочная тележка: ( Рис.1 )

Как видно на фотографии выше, эта моторизованная подвижная сварочная тележка состоит из:
1) Подставки с приводом от двигателя с 4 колесами для направления ее движения и свободного вращения;
 

2) Механизм сварочной головки трактора с автоматической сварочной кареткой,

который установлен на моторизованном подвижном основании. В его состав входят:
а) Сварочная горелка. . В данном случае для ЛУТ это сварочная горелка SAW;
б) Высокоточные поперечные салазки с электроприводом, высокоточные линейные направляющие по горизонтали и вертикали для точного контроля положения сварочной горелки. ;
в) Видеокамера, устанавливаемая на сварочную горелку, для съемки сварочных работ в течение всего периода работы;
d) Лазерный индикатор на передней части сварочной горелки для определения включенного положения сварочной горелки и обратной связи, чтобы оператор мог контролировать положение сварочной горелки в режиме реального времени;
д) устройство подачи сварочной проволоки и механизм выпрямления;
f) трубка для транспортировки и переработки флюса SAW ;
ж) Бункер для флюса SAW, ярко-желтого цвета;

3) Электрическое управление автоматической сварочной тележкой,

а) Электрический шкаф управления, установленный на постаменте вместе с механизмом сварочной головки;
б) Операционный стол с: ( Рис.2 )

я. Графический монитор для отображения в реальном времени хода сварочных работ, который передается с видеокамеры;
ii. HMI (человеко-машинный интерфейс) и его сенсорный экран , для контроля оператором технологических параметров сварочной операции;
iii. Клавиатура и мышь , для ввода сложных инструкций и параметров сварки. Клавиатура и мышь кладутся на ящик операционного стола;
iv. Подвижные колеса внизу позволяют менять положение операционного стола в любом месте, в зависимости от различных условий использования этой автоматической сварочной тележки;
в) Пульт дистанционного управления, который дает оператору еще одну степень свободы, так что он/она может управлять работой этого трактора с автоматической сварочной тележкой в ​​любом месте вдали от операционного стола;

2. Как работает автоматический сварочный трактор:

1) Положение: во время внутренней круговой сварки эта автоматическая сварочная тележка остается внутри резервуара и движется вперед для выполнения сварочных работ;
2) Основное движение: Учитывая стабильную и управляемую работу, этот автоматический сварочный трактор с кареткой располагается внизу резервуара и перемещается лишь незначительно. Способ выполнения кольцевой сварки заключается в повороте резервуара на угол от Линейная скорость вращения также является контролируемой скоростью окружной сварки; 0° до 360° , который осуществляется за счет вращения сварочной роликовой станины.

3) Контроль положения сварки на автоматической сварочной тележке:

а) Обнаружение и отображение: отклонение сварочной горелки от сварочного шва осуществляется с помощью датчика положения сварочной горелки и отображается в реальном времени с помощью лазерного индикатора;
б) Значение: В качестве критической контрольной точки правильное положение сварочной горелки является обязательным условием для обеспечения стабильной сварки на высоком уровне. Соответственно, существует 2 способа коррекции отклонения положения в зависимости от состояния отклонения:
i. Коррекция большого отклонения: внутри постамента трактора с автоматической сварочной кареткой находится электрический толкатель, который под дистанционным управлением приводится в действие и, в свою очередь, толкает 2 передних колеса, чтобы привести автоматическую сварочную тележку к повороту на определенный угол:
Моторный привод перемещает опору автоматической сварочной тележки для коррекции большого отклонения: ( Рис.3 )

ii. Коррекция небольшого отклонения: Если сварочная горелка лишь немного отклоняется от правильного маршрута сварки, такое отклонение можно исправить с помощью поперечных направляющих, которыми также управляют либо с помощью пульта дистанционного управления, либо с помощью клавиатуры и сенсорного экрана HMI на операционном столе:
Пошаговая регулировка небольшого отклонения сварочной горелки с поперечными направляющими на ее механизме: ( Рис.4 )

4) Вся операция управления интегрирована с электрической системой. Передача и передача сигналов осуществляются посредством беспроводной сети 4G.
 

C. Развитие автоматической сварочной тележки Wuxi JACK:

1. Инициирование: Этот проект этого трактора с автоматической сварочной тележкой был предложен деканом Академии материаловедения и инженерии LUT в сентябре 2025 года главному инженеру Wuxi JACK. Обе стороны обсудили технико-экономическое обоснование и концептуальный дизайн;
2. Начало работы: проект был переведен на стадию официального проектирования в октябре 2025 года. Обе стороны подготовили и подписали контракт и техническое соглашение, подробные технические требования были оформлены в письменной форме;
3. Опытное производство: Проектирование и опытное производство этого трактора с автоматической сварочной кареткой началось в Wuxi JACK в ноябре 2025 года, с декабря 2025 года оно было протестировано, сначала удаленно, а затем на месте, принятое командой лаборатории сварочной техники Академии материаловедения и инженерии LUT в январе 2026 года, они совершили деловую поездку в Wuxi JAC, а затем вскоре были перевезены в LUT в городе Ланьчжоу;
4. Текущее состояние и перспективы: В настоящее время эта специализированная автоматическая сварочная тележка используется в ЛТУ в качестве учебного пособия для профессоров, магистрантов для изучения ими сварки резервуаров и других крупных длинных цилиндрических деталей, что имеет широкую перспективу применения в области нефти и газа, ветряных башен, прокладки трубопроводов и т. д.