Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Comparative analysis of exoskeletal actuators

Redlarski G., Blecharz K., Dąbkowski M., Pałkowski A., Tojza P. M.

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2012

|

R. 16, nr 12

133-138

EN

Since the beginning of the development of exoskeletons in the early 1960s there was a constant need for improving their actuators technology. Requirements for high power and torque for the lower body and very high precision for the hand motion, while maintaining the flexibility of biological muscles, are still not fully satisfied. The problem lies not just in the lack of appropriate actuator technology, but also in the inability to meet their energy needs. This paper contributes to this problem, first by describing the most commonly used technologies and then by presenting simulation results for lower limb exoskeleton motion. In addition the energy requirements of the modeled devices and their control possibilities along with their usage in various parts of the exoskeleton construction are analyzed.

PL

Od czasu rozpoczęcia prac badawczych nad egzoszkieletami na początku lat 60. ubiegłego wieku, istniała ciągła potrzeba udoskonalania technologii związanej z urządzeniami wykonawczymi egzoszkieletów. Wymóg spełnienia zapotrzebowania na dużą mocą i moment dla kończyn dolnych oraz wysokiej precyzji dla ruchów rąk, przy jednoczesnym zachowaniu giętkości mięśni biologicznych, nie został dotychczas zachowany. Problemem nie jest tylko brak odpowiednich technologii, ale również niemożność spełnienia zapotrzebowania energetycznego. W artykule nawiązano do tego zagadnienia, opisując najczęściej stosowane technologie, a następnie przedstawiając wyniki symulacji dla ruchu egzoszkieletu kończyny dolnej. Dodatkowo przeanalizowano wymogi energetyczne modelowanego układu, możliwości sterowania, jak również możliwe zastosowanie dla różnych części egzoszkieletu.

2

Nanorurki węglowe i kompozyty guma silikonowa-CNT jako materiały elektrodowe dla techniki polimerów elektroaktywnych

Żyłka P.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2010

|

R. 86, nr 2

39-41

PL

Elastyczne, odporne mechanicznie elektrody o dużej przewodności elektrycznej są niezbędne do efektywnego pobudzania niejonowych polimerów elektroaktywnych EAP. W artykule omówiono trendy w zakresie materiałów elektrodowych stosowanych w aktuatorach EAP. Przedstawiono wyniki prac nad uzyskaniem elektroprzewodzących kompozytów elastomerowych z nanorurkami węglowymi CNT. Stwierdzono, iż kompozyty guma silikonowa-CNT posiadają niski próg perkolacji co umożliwia wytwarzanie cienkich, elastycznych warstw elektrodowych.

EN

Electronic electroactive polymers EAP require compliant and conducting electrodes for effective operation. Current progress in electroding materials for EAP actuators is presented and illustrated with results of works aimed at fabrication of electrically conductive composite elastomeric materials modified with carbon nanotubes CNT. Silicone rubber-CNT compositions exhibit low percolation threshold which makes possible fabrication of conductive and elastic films.

3

Modelling of artificial arm actuated by pneumatic muscle actuators

Dindorf R.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2010

|

Vol. 15, no 3

667-683

EN

The paper deals with biomechanical engineering (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 proposed. The virtual model and animation of artificial arm were conducted 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.

4

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.