РОЗРОБЛЕННЯ ТА АНАЛІЗ КОНЦЕПЦІЇ БІОНІЧНОГО ПРОТЕЗУ КИСТІ
DOI:
https://doi.org/10.34185/1991-7848.itmm.2026.01.037Ключові слова:
біонічний протез, кінематичний аналіз, важільний механізм, ступені вільності, антропоморфний маніпулятор, внутрішня актуація, групи АссураАнотація
У роботі розглянуто питання розроблення та дослідження концептуальної моделі біонічного протезу кисті, який класифікується як роботизований антропоморфний маніпулятор з п'ятьма незалежними ступенями вільності. Особлива увага приділяється механічній архітектурі пристрою, зокрема застосуванню принципу внутрішньої актуації з інтеграцією сервоприводів у несучу основу долоні. Описано інноваційну систему передачі руху на основі жорстких важільних механізмів і тяг, що має суттєві переваги над традиційними тросовими приводами: забезпечення активного згинання і розгинання фаланг, усунення механічного гістерезису та підвищення точності позиціонування. Здійснено детальний структурно-кінематичний аналіз розробленого модуля пальця як плоского багатоланкового механізму. Із застосуванням структурної формули Чебишева математично підтверджено наявність одного ступеня вільності для семиланкової конструкції пальця. Проведено розкладання кінематичного ланцюга на групи Ассура, що дозволило класифікувати пристрій як механізм другого класу. Розроблена кінематична схема забезпечує жорстку синхронізацію руху фаланг та детерміноване відтворення біоміметичної траєкторії схоплювання.
Посилання
Popadiukha Yu.A. Osoblyvosti bionichnykh proteziv verkhnikh kintsivok. Molodizhnyi naukovyi visnyk Skhidnoievropeiskoho natsionalnoho universytetu imeni Lesi Ukrainky. Fizychne vykhovannia i sport. 2017. Vol. 25. P. 26–42. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Mnv_2017_25_6. [in Ukrainian].
Belter J. T., Segil J. L., Dollar A. M., Weir R. F. Mechanical design and performance specifications of anthropomorphic prosthetic hands: A review. Journal of Rehabilitation Research and Development. 2013. Vol. 50, No. 5. P. 599–618. URL: https://www.eng.yale.edu/grablab/pubs/Belter_JRRD2013.pdf
Kinytskyi Ya.T. Teoriia mekhanizmiv i mashyn. Kyiv : Naukova dumka, 2002. 660 p. [in Ukrainian]. URL: http://pdf.lib.vntu.edu.ua/books/2019/Kinitskiy_2004_272.pdf
Controzzi M., Clementi C., Peccerillo D., Cipriani C. The SSSA-MyHand: A dexterous lightweight myoelectric hand prosthesis. IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering. 2017. Vol. 25, No. 5. P. 459–468. URL: https://doi.org/10.1109/TNSRE.2016.2578980
Kozbur I. R., Marushchak P. O., Medvid V. R., Savkiv V. B., Pisttsio V. P. Proektuvannia mikroprotsesornykh system keruvannia. Ternopil: Vyd-vo TNTU imeni Ivana Puliuia, 2022. 324 p. URL: https://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/39189. [in Ukrainian].
