Egzoszkielet bojowy : wstępna analiza kinematyczna

• Autorzy: Bielawski R. , Piskur P.

Warianty tytułu

EN

Military Exoskeleton : Preliminary Kinematic Analysis

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono pierwszy z kroków modelowania egzoszkieletu. Egzoszkielet militarny to rodzaj robota zakładanego przez żołnierza w formie kombinezonu wspomagającego jego siłę i wytrzymałość. Dokonano głębokiej analizy literaturowej w poszukiwaniu światowych rozwiązań konstrukcyjnych począwszy od 1890 roku, kiedy to zgłoszono po raz pierwszy do opatentowania „urządzenie do ułatwiania chodzenia, biegania i skakania”. W artykule przedstawiono najważniejsze wymagania stawiane współczesnym egzoszkieletom. Jako przykład analizy zaprezentowano równania kinematyki jednej z kończyn dolnych. Zadanie kinematyki odwrotnej rozwiązano z wykorzystaniem logiki rozmytej. W części końcowej artykułu porównano wyniki otrzymane z równań zadania odwrotnego kinematyki z wynikami otrzymanymi z wykorzystaniem sieci neuronowych.

EN

The first step in modelling exoskeleton as a type of mechatronic device has been shown in this paper. The military exoskeleton is a type of robot wearing by a soldier to support endurance and strength. Thorough literature analysis of the global constructions has been made since 1890 when the first patent „Apparatus for facilitating walking, running and jumping” had been reported. The main modern requirements of the exoskeleton construction have been determined and presented in this paper. As an example of motion analysis, the kinematics of one leg has been taken under consideration. Moreover, inverse kinematics problem has been solved using fuzzy logic. At the end, the results calculated with inverse kinematic equations and fuzzy logic have been compared.

Słowa kluczowe

PL

automatyka; robotyka; egzoszkielet; układ mechatroniczny; kinematyka; modelowanie

EN

automatics; robotics; exoskeleton; mechatronic system; kinematics; modeling

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 5, Nr 3 (17)
• Strony: 95--106
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., il., wykr.

Twórcy

autor

Bielawski R.

• Instytut Lotnictwa i Obrony Powietrznej, Wydział Zarządzania i Dowodzenia, Akademia Obrony Narodowej, ul. Chruściela 103, 00-910 Warszawa

autor

Piskur P.

• Politechnika Koszalińska, Instytut Technologii i Edukacji, ul. Śniadeckich 2, 75-453 Koszalin

Bibliografia

• [1] Craig J.J., Introduction to Robotics: Mechanics and Control (3-rd Edition), Reading: Addison-Wesley, 2004.
• [2] Craig J.J., Adaptive Control of Mechanical Manipulators, Reading: Addison-Wesley, 1988.
• [3] Craig J.J., Knapczyk J., Wprowadzenie do robotyki: Mechanika i sterowanie, wyd. 2 uzup., Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa, 1995.
• [4] Zielinska T., Autonomous walking machines – discussion of the prototyping problems. Bulletin of the Polish Academy of Sciences, vol. 58, no. 3, pp. 443-451, 2010.
• [5] Yang L., Chew C.M., Poo A.N., Zielinska T., Real-time bipedal walking adjustment modes based on a trunkated furies series model, Int. Journal on Humanoid Robotics (IJHR), World Scientific, vol. 7, issue 1, pp. 95-126, 2010.
• [6] Szynkiewicz W., Zielinska T., Kasprzak W., Robotized machining of a big work pieces: locatization of supporting heads, Frontiers of Mechanical Engineering in China, Springer, vol. 5, no. 4, pp. 357-369, 2010.
• [7] Zielinska T., Trojnacki M., Dynamical approach to the diagonal gait synthesis: theory and experiments, Journal of Automation, Mobile Robotics and Intelligent Systems, vol. 3, no. 2, pp. 3-7, 2009.
• [8] Frączek J., Wojtyra M., Kinematyka układów wieloczłonowych. Metody obliczeniowe, WNT, Warszawa, 2008.
• [9] Wojtyra M., Frączek J., Metoda układów wieloczłonowych w dynamice mechanizmów, Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa, 2007.
• [10] Decmer D., Amerykańska koncepcja wyposażenia żołnierza przyszłości – Land Warrior i Future Warrior, Zeszyty Naukowe WSOWL, nr 1(151), s. 26-42, 2009.
• [11] Kamieński Ł., Amerykański żołnierz przyszłości, Kwartalnik Bellona, nr 3 (674), s. 188-201, 2013.
• [12] Mikołajewska E, Mikołajewski D., Egzoszkielety we współczesnych środowiskach zintegrowanych, Zeszyty naukowe WSOWL, nr 4(162), s. 246-253, 2011.
• [13] http://www.bleex.me.berkeley.edu
• [14] http://www.lockheedmartin.com/us/products/hulc
• [15] http://www.piap.pl
• [16] http://www.raytheon.com