PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Light exoskeleton design with topology optimisation and FEM simulations for FFF technology

Autorzy
Treść / Zawartość
Identyfikatory
Warianty tytułu
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
Among past years interest in robot‐assisted rehabilitation arose significantly; thus, constructions such as exoskele‐ tons are involved in this process much more often. As pa‐ tient’s bio‐signals may be included in a control loop of these devices, they may be also used to support the mo‐ tion of extremities in an everyday life. Therefore, a field of control over them stays a popular research topic. For this reason, an exoskeleton described in a paper was de‐ signed. The most important aim of a project was to ena‐ ble all anatomical movements within ranges required for the lifting of an object while minimising a mass of the device. The following paper consist of a concept of an exoskeleton and description of FEM simulations and to‐ pology optimisation applied to decrease the amount of material needed. Moreover, as an exoskeleton was built with FFF 3‐D printing technology, created parts are mo‐ delled orthotopically based on nominal mechanical para‐ meters of filaments and directions of their beams. The de‐ sign is complemented with a short description of control with EMG signals and analysis of load on a user’s muscu‐ loskeletal system.
Twórcy
  • Warsaw University of Techno‑ logy, ŁUKASIEWICZ Research Network – Industrial Research Institute for Automation and Measurements PIAP, Al. Jerozolimskie 202, 02‑486 Warsaw, Poland, www: https://piap.pl/
Bibliografia
  • [1] “Compositum ABS ST™”. http://www. corotechnology.com/english/compositum‑filament‑series/compositum‑abs‑st/. Accessed on: 2021‑12‑21.
  • [2] “iglidur® I180‑PF, filament do drukarki 3D”. https://igus.widen.net/content/5xyi4cs8uh/original/3DP_DS_iglidur_I180‑PF_Product_Data_Sheet_EN_1.pdf. Accessed on:2021‑12‑21.
  • [3] “Rozporządzenie Ministra Rodziny, Pracy i Polityki Społecznej z dnia 25 kwietnia 2017 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy przy ręcznych pracach transportowych”. http://isap.sejm.gov.pl/isap.nsf/DocDetails.xsp?id=WDU20170000854.Accessed on: 2021‑12‑21.
  • [4] M. Cader, Szacowanie wytrzymałości prototypów wytwarzanych przyrostowo metodą FDM, Oficyna ydawnicza PIAP: Warszawa, 2016, (in Polish).
  • [5] R. Dindorf, “Rozwój i zastosowanie manipulatorów i robotów rehabilitacyjnych”, Pomiary Automatyka Robotyka, vol. 7, no. 11, 2004, 5–9, (in Polish).
  • [6] K. Fukuda, H. Tottori, K. Kameoka, T. Ono, and K. Yoshida, “A method for estimating axle weights of in‑motion vehicles and its evaluation”. In: Proc. of the 41st SICE Annual Conference. SICE 2002., vol. 2, Osaka, Japan, 2002, 1014–1018, 10.1109/SICE.2002.1195309.
  • [7] A. Gedliczka and P. Pochopień , Atlas miar człowieka: dane do projektowania i oceny ergonomicznej: antropometria, biomechanika, przestrzeń pracy, wymiary bezpieczeństwa, Centralny Instytut Ochrony Pracy: Warszawa, 2001, (in Polish).
  • [8] M. Gzik, Biomechanika kręgosłupa człowieka, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej : Gliwice, 2008, (in Polish).
  • [9] A. Lowe, “Transverse compressive testing of T300/914”, J. Mater. Sci., vol. 31, no. 4, 1996, 1005–1011, 10.1007/BF00352901.
  • [10] J. T. McConville, C. E. Clauser, T. D. Churchill, J. Cuzzi, and I. Kaleps. “Anthropometric Relationships of Body and Body Segment Moments of Inertia”. Technical Report AFAMRL‑TR‑80‑119, Anthropology Research Project, Inc., Yellow Springs, Ohio, USA, 1980.
  • [11] E. Mikołajewska and D. Mikołajewski, “Wykorzystanie robotów rehabilitacyjnych do usprawniania”, Niepełnosprawność ‑ zagadnienia, problemy, rozwiązania, vol. 3, no. 4, 2013, 21–44, (in Polish).
  • [12] M. Pajor and P. Herbin, “Egzoszkielet kończyny górnej ‑ model z wykorzystaniem rzeczywistych parametrów ruchu”, Modelowanie Inżynierskie, vol. 26, no. 57, 2015, 40–46, (in Polish).
  • [13] P. Poszwa and M. Szostak, “Topological optimization of the design of products manufactured by injection molding of plastics”, Mechanik, vol. 90, no. 11, 2017, 948–950, 10.17814/mechanik.2017.11.151.
  • [14] J. Rosen, J. Perry, N. Manning, S. Burns, and B. Hannaford, “The human arm kinematics and dynamics during daily activities ‑ toward a 7 DOF upper limb powered exoskeleton”. In: Proc. 12th International Conference on Advanced Robotics, ICAR 2005, Seatle, WA, USA, 2005, 532–539, 10.1109/ICAR.2005.1507460.
  • [15] M. A. Samuels, Manual of Neurologic Therapeutics, Lippincott Williams & Wilkins, 2004.
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-042dafff-805f-4076-abd9-4eed8b9fcec0
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.