Архив номеров
Медицинская Техника / Медицинская техника №1, 2022 / с. 21-25

Принцип построения интеллектуального самоперемещающегося адаптивного протеза верхней конечности на основе параллельного робота «Октаэдральный додекапод»

                                

С.Н. Саяпин


Аннотация

Представлена новая концепция интеллектуального самоперемещающегося адаптивного протеза верхней конечности, построенного на основе робота-манипулятора параллельной структуры в виде октаэдрального додекапода. Описаны конструктивные принципы, позволяющие обеспечить его самоперемещение и самоустановку на культю независимо от уровня ампутации, высокую удельную жесткость, а также надежное схватывание предметов независимо от их геометрической формы, размеров и физических свойств материала изготовления. Показаны примеры возможного применения на физических моделях протеза.


Сведения об авторах

Сергей Николаевич Саяпин, д-р техн. наук, гл. научный сотрудник, отдел «Вибрационная биомеханика», ФГБУН «Институт машиноведения им. А.А. Благонравова» РАН, профессор, кафедра «Теоретическая механика», ФГБОУ ВО «Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)», г. Москва.

Список литературы

1. Kulkarni T., Uddanwadiker R. Overview: Mechanism and control of a prosthetic arm // Mol. Cell Biomech. 2015. Vol. 12. № 3. PP. 147-195.
2. Siciliano B., Khatib O. Springer handbook of robotics. – Springer, 2016.
3. Maat B., Smit B., Plettenburg D., Breedveld P. Passive prosthetic hands and tools: A literature review // Prosthetics and Orthotics International. 2018. Vol. 42. № 1. PP. 66-74.
4. Trent L., Intintoli V., Prigge P., Bollinger C., Walters L.S., Conyers D., Miguelez J., Ryan T. A narrative review: Current upper limb prosthetic options and design // Disability and Rehabilitation: Assistive Technology. 2020. Vol. 15. № 6. PP. 604-613.
5. Круглов А.В. Современное состояние вопроса функционального протезирования инвалидов с культями кисти и пальцев (обзор литературы) // Гений ортопедии. 2017. Т. 23. № 3. С. 268-373.
6. Горохова Н.М., Головин М.А., Чежин М.С. Методы управления протезами верхних конечностей // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2019. Т. 19. № 2. С. 314-325.
7. Jain A., Kemp C.C. EL-E: An assistive mobile manipulator that autonomously fetches objects from flat surfaces // Autonomous Robots. 2010. Vol. 28. № 1. PP. 45-64.
8. Sekine M., Sugimori K., Gonzalez J., Yu W. Optimization-Based Design of a Small Pneumatic-Actuator-Driven Parallel Mechanism for a Shoulder Prosthetic Arm with Statics and Spatial Accessibility Evaluation // International Journal of Advanced Robotic Systems. 2013. Vol. 10. № 7. P. 286.
9. Moreno D. et al. Implementing human-like motion patterns in a trans-humeral prosthesis of three degrees of freedom and parallel actuators / 2011 Pan American Health Care Exchanges. IEEE/ 2011. PP. 116-121.
10. Yasui Y. et al. Parallel linkage and artificial joint device using the same / Patent US № 7118601, int. class. A6IF 2/48. Assignee: Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha, Tokyo (JP). Appl. No.: 10/376,169. Filed 28.02.2003. Publ. 28.08.2003.
11. Restrepo-Zapata J., Gallego-Duque C., Marquez-Viloria D., Botero-Valencia J. Two-Degree Adjustable Exoskeleton for Assistance of the Human Arm Using a Mechanical System of Fast Assembly and Upgradability // International Journal on Smart Sensing and Intelligent Systems. 2017. Vol. 10. № 3. PP. 491-505.
12. Vujaklija I., Farina D., Aszmann O.C. New developments in prosthetic arm systems // Orthopedic Research and Reviews. 2016. Vol. 8. PP. 31-39.
13. Саяпин С.Н. Адаптивный мобильный пространственный робот-манипулятор для протезирования верхней конечно- сти пациента и способ обслуживания пациента посредством адаптивного мобильного пространственного робота-манипулятора / Патент РФ № 2738859 С1, 2020. Опубликовано: 17.12.2020. Бюл. № 35.
14. Glazunov V.A., Chunichin A.Y. Development of mechanisms of parallel structure // Journal of Machinery Manufacture and Reliability. 2020. Vol. 43 (3). PP. 211-216.
15. Саяпин С.Н. Принцип построения адаптивного мобильного пространственного реабилитационного робота-манипулятора на основе октаэдрального додекапода // Медицинская техника. 2017. № 4. С. 50-53.