Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Models of artificial arm actuated by pneumatic muscles actuators

Dindorf R.

Bio-Algorithms and Med-Systems

|

2010

|

Vol. 6, no. 12

113--121

EN

The paper deals with biomedical engineering (rehabilitation engineering) connected with the design and modelling of artificial arm (prosthetic arm, exoskeleton arm, bionic arm) actuated by pneumatic artificial muscles (PAMs), known also as pneumatic muscle actuators (PMAs). The kinematic and dynamic models of artificial arm are based on the model of the natural biceps-triceps system. The operation of two pneumatic muscles in bi-muscular driving system (BMDS) can be compared to that of natural agonistic-antagonistic muscles. The static model of PMA is determined on the basis of its physical and geometric properties. A phenomenological biomimetic dynamic model of PMA constructed on the basis of energetic-viscoelastic Hill-type muscle model is pro-posed. The virtual model and animation of artificial arm were con-ducted by means of Solid Works software. The presented models of artificial arm are used to design exoskeleton arm of weight and dimensions equivalent to those of human arm.

PL

Praca dotyczy zagadnienia inżynierii biomedycznej (rehabilitacyjnej), związanego z projektowaniem i modelowaniem sztucznego ramienia (protezy ramienia, egzoszkieletu ramienia lub ramienia bionicznego) poruszanego sztucznymi mięśniami pneumatycznymi (PAM), nazywanymi także pneumatycznymi aktuatorami mięśniowymi (PMA). Model kinematyczny i dynamiczny sztucznego ramienia bazuje na naturalnym modelu układu biceps-triceps. Praca dwóch muskułów pneumatycznych w układzie BMDS jest porównywalna do naturalnych mięśni agonistycznych-antagonistycznych. Określono model statyczny PMA, bazując na jego fizycznych i geometrycznych właściwościach. Zaproponowano fenomenologiczno biomimetyczny model dynamiczny PMA, który powstał na podstawie energetycznego wiskoelastycznego modelu muskułu typu Hilla. Wykonano wirtualny model i animacje sztucznego ramienia z użyciem programu SolidWorks. Przedstawione modele sztucznego ramienia zostały wykorzystane do projektowaniu egzoszkieletu ramienia o masie i wymiarach ludzkiego ramienia.

2

Wirtualny model ramienia bionicznego z pneumatycznymi aktuatorami mięśniowymi

Dindorf R.

Pneumatyka

|

2007

|

nr 1

48-50

PL

W artykule przedstawiono projekt wirtualnego modelu ramienia bionicznego z pneumatycznymi aktuatorami mięśniowymi jako elementami wykonawczymi. Jest to projekt bioniczny, ponieważ łączy zagadnienia biologiczne (ruch ludzkiej ręki) i techniczne (kinematyka manipulatora dwuczłonowego). Zadowalające rozwiązanie kinematyki wirtualnego modelu ramienia bionicznego uzyskano po zastosowaniu muskułów pneumatycznych Fluid Muscle typu MAS firmy Festo. Model bryłowy i animacje ruchu modelu ramienia bionicznego wykonano w programie SolidWorks.

EN

In paper is presented project of virtual model of bionic arm based on pneumatic muscle actuator. In this project was mainly presented construction and animation of bionics arm in computer software SolidWorks. The action of the pneumatic muscle actuator is often compared to that of the natural one and therefore, the pneumatic muscle finds application in bionic arm. The pneumatic artificial muscle selected as the actuator of this bionic arm is Fluidic Muscle MAS manufactured by FESTO.

3

Modelowanie sztucznych układów mięśniowych z aktuatorami pneumatycznymi

Dindorf R.

Bio-Algorithms and Med-Systems

|

2005

|

Vol. 1, no. 1/2

147--156

PL

Praca dotyczy możliwości zastosowania sztucznych mięśni w inżynierii biomedycznej i inżynierii rehabilitacyjnej. Przedstawiono najnowsze osiągnięcia w technologii wytwarzania i technice sterowania sztucznymi mięśniami. Zamieszczono różne rozwiązania kinematyczne sztucznego układu mięśniowo-ścięgnowego z aktuatorami pneumatycznymi. Podano przykłady zastosowania mięśni pneumatycznych i hydraulicznych w zaopatrzeniu ortopedycznym oraz egzoszkieletonach. Dla mięśni pneumatycznych typu „Fluidic Muscle" przedstawiono modele statyczne i charakterystyki izobaryczne, izotoniczne, izometryczne, a dla pneumatycznych aktuatorów mięśniowych (PMA), nazywanych „McKibben", przedstawiono modele i charakterystyki dynamiczne. Zaproponowano także model obliczeniowy egzoszieletonów z pneumatycznymi aktuatorami mięśniowymi w konfiguracji z mięśniem zginaczem - bicepsem i mięśniem prostownikiem - tricepsem.

EN

The paper deals with the application of artificial muscle in biomedical engineering and rehabilitations engineering. The latest developments in production technology and control technology concerning artificial muscles and some kinematic solutions for an artificial musculotendon system with pneumatic actuator are included. The examples of using pneumatics muscle actuators and hydraulic muscle actuators in prostheses and orthotics devices as well in exoskeletons are presented. For pneumatic muscle of the "Fluidic Muscle" type statistic models, isobaric, isotonic and isometric characteristics are given while for pneumatic muscle acutator (PMA) also known as "McKibben" dynamic models and response characteristic are described. The computational model for exoskeletons with pneumatic muscle actuators in flexor muscle - biceps configuration and extensor muscle - triceps configuration is put forth.