Selected problems of biocompatibility of the pneumatically controlled arm

• Autorzy: Parandyk W. , Zagrodny B. , Awrejcewicz J.

Warianty tytułu

PL

Wybrane problemy biozgodności konstrukcji ramienia sterowanego pneumatycznie

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule autorzy starali się pokazać problemy i ich rozwiązania, napotkane podczas konstrukcji modelu ludzkiego ramienia sterowanego pneumatycznie. W założeniu konstrukcyjnym prototyp miał posiadać pełną funkcjonalność konstrukcji biologicznej. Podczas realizacji przedsięwzięcia natrafiono na liczne problemy jak: odwzorowania kości, mięśni, stawów, ich skomplikowanych kształtów i działania. Zaproponowano następujące rozwiązania praktyczne: staw ramienny, staw promieniowo-łokciowy bliższy i dalszy wraz z możliwością obtaczania się specjalnie ukształtowanej kości promieniowej po kości łokciowej. Ponadto dobrano odpowiedni typ mięśni pneumatycznych wraz z ich sterowaniem zapewniając odpowiedni zakres ruchów i funkcjonalności układu. W pracy pokazano ponadto porównanie zakresu ruchów wspomnianej konstrukcji i układu biologicznego w rozumieniu metody SFTR oraz porównanie pewnych, wybranych parametrów mięsni biologicznych i pneumatycznych typu McKibben.

EN

A prototype of arm, aimed to simulate human arm is presented. In the device following original constructions have been proposed: glenohumeral joint, elbow joint, and wrist joint with the possibility of ulna and radius rotation. Also special shape of radial bone and ulna bone has been proposed. In addition, pneumatic McKibben-type muscles and their control have been examined. The comparison of the range of motions of the prototype and a biological system in the meaning of the SFTR method is also presented.

Słowa kluczowe

PL

sztuczne ramię; pneumatyka; mięśnie McKibben’a

EN

artificial arm; pneumatics; McKibben

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Robotyka
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 17, nr 1
• Strony: 71--75
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Parandyk W.

autor

Zagrodny B.

autor

Awrejcewicz J.

• Department of Automation and Biomechanics, Lodz University of Technology,

Bibliografia

• 1. Tondu B., Ippolito S., Guiochet J., Daidie A., A Seven-degrees-of-freedom, Robot-arm Driven by Pneumatic Artificial Muscles for Humanoid Robots, “The International Journal of Robotics Research”, 2005, Vol. 24, No. 4, 275-274.
• 2. Jacobsen S.C., Knutti D.F., Johnson R.T., Sears H.H., Development of the Utah Artificial Arm, “IEEE Transaction On Biomedical Engineering”, 1982, Vol. BME-29, 249-269.
• 3. McKenzie D.S., The Clinical Application of Externally Powered Artificial Arms, “The Journal of Bone and Joint Surgery”, 1965, Vol. 47B No. 3, 399-410.
• 4. Marquard E., The Heidelberg Pneumatic Arm Prosthesis, 1965, Vol. 47B, No. 3, 425-434.
• 5. Nakamura N., Sekiguchi M., Kawashima K., Fujita T., Kagawa T., Development of Robot Using Pneumatic Artificial Rubber Muscles to Operate Construction Machinery, “Journal of Robotics and Mechatronics”, 2004, Vol. 16, No. 1, 8-16.
• 6. Norihiko S., Saikawa T., Okano H., Flexor Mechanism of Robot Arm Using Pneumatic Muscle Actuators, Proceedings of the IEEE, 2005, 1261-1266.
• 7. Dindorf R., Model i charakterystyki muskułów pneumatycznych, „Pomiary Automatyka Robotyka”, nr 2/2004, 22-25.
• 8. Ping Ch., Hannaford B., Measurement and Modeling of McKibben Pneumatic Artificial Muscles, “IEEE Transaction on Robotics and Automation”, 1996, Vol. 12, No. 1, 90-102.
• 9. Bochenek A., Anatomia Człowieka, Układ Ruchu, PZWL, Warszawa 2010.
• 10. Szczechowicz J., Pomiary kątowe zakresu ruchu, zapisy pomiarów, metoda SFTR, Podręczniki i Skrypty nr 23, AWF, Kraków 2004.