Разработване на екзоскелетон на горните крайници предназначен за рехабилитация и тренировки

Ив. Венева, Д. Чакъров, П. Венев, М. Цвеов

Abstract: Работата разглежда разработването на активен екзоскелетон на горните крайници, предназначен за рехабилитация и тренировки. Докато в първите етапи на рехабилитацията, когато пациентът не може да се движи сам, екзоскелетонът трябва да бъде твърд, в следващите етапи екзоскелетонът трябва да може да реагира на всяко движение, направено от пациента. Основна характеристика тук е прозрачността: екзоскелетонът трябва да може да се „скрие”, ако пациентът е способен да направи движението без помощ. В този контекст целта на работата е да се намери и оцени подходящо решение на екзоскелетон, който да осигурява точно силово въздействие, както и да постига прозрачност и естествена безопасност. В работата се разглежда механичната структура и задвижването на екзоскелетона. Предложената конструкция на ръка на екзоскелетон със последователно електрическо и пневматично задвижване позволява на терапевта да променя по пасивен начин импеданса на ръката и да варира между режими на управление с висок и нисък импеданс. В работата е предложен импедансен контрол, който отчита пасивната податливост на пневматичното задвижване. Провеждени са симулации и оценки на силата на взаимодействие между пациента и екзоскелетона в резултат на големината на пасивният импеданс на устройство. Направени са оценки на силата на взаимодействие в резултат на гравитационните сили и на еластичните свойства на екзоскелетона. Прозрачността е оценена в различни посоки, в зависимост от позицията на ръката и от стойността на податливостта й. Направени са изводи и насоки за бъдеща работа.

Keywords: екзоскелетон; рехабилитация; прозрачност

Date published: 2019-02-01