Układy napędowe oraz algorytmy sterowanie w bioprotezach
(Czas: ~21 minut)
1. Proteza aktywna kończyny górnej: ruchliwość ręki ludzkiej, funkcje ręki, funkcje i zadania bioprotezy (3 minuty)
- Ręka ludzka: Ruchliwość, przenoszone obciążenia, struktura kinematyczna
- Funkcje chwytne ręki
- Podział protez, ze względu na rodzaj sterowania
Kryterium pierwszego podziału jest wysokość
amputacji kończyny górnej:
_ protezy ręki i poszczególnych palców,
_ protezy przedramienia,
_ przy wyłuszczeniu w stawie łokciowym,
_ protezy ramienia ze stawem łokciowym,
_ przy wyłuszczeniu w stawie barkowym.
Ponadto często spotykaną klasyfikacją jest podział ze względu na źródło siły sterującej
ruchem końcówki chwytnej:
_ sterowanie bierne,
_ sterowanie czynne,
o siłą mięśniową,
o bezpośrednie mechaniczne przeniesienie na rękę protezową energii kinetycznej
kurczącego się mięśnia,
o sterowane bioelektrycznie.
Wśród występujących obecnie protez ręki i biomanipulatorów typu ręka człowieka moŜna
wyróŜnić pięć podstawowe grupy:
_ protezy kosmetyczne,
_ protezy z napędem mięśniowym,
_ protezy komercyjne,
_ biomanipulatory studyjne,
_ chwytaki przemysłowe [25].
2. Przegląd istniejących rozwiązań, porównanie parametrów protez z ludzką ręką: (3 minuty)
- Sensor Hand
- MYO Electric Hand
- i – Limb
- DLR-HIT-Hand
- Shadow Hand
- Porównanie parametrów protez I ręki
3. Rodzaje mechanizmów chwytnych, sposoby realizacji napędu chwytaków: (5 minut)
- Siłą chwytu
- Struktury mechanizmów wykorzystywanych do realizacji funkcji chwytnej
- Sposoby realizacji funkcji chwytnej
4. Układ przeniesienia napędu: łańcuch kinematyczny, źródło energii.(5 minut)
- Rodzaje przekładnie używanych w bioprotezach, sprawności, prędkości obrotowe, przełożenia
- Rodzaje źródeł energii używanych z bioprotezach
5. Algorytmy sterowania bioprotezami: (4 minuty)
- Sterowanie elektromiograficzne
- Sterowanie za pomocą szumów mieśniowych
6. Podsumowanie: ( 1 minuta)
- Waga układu napędowego dla prawidłowego funkcjonowania bioprotezy
Torayasu