Исследования случаев
Разработка и проверка моделей связи между человеком и машиной для оптимизации проектирования и управления экзоскелетом
Южно - Китайский политехнический университет
Захват движения, связь между человеком и машиной, экзоскелетные роботы
Человеческая походка

Точная модель связи между человеком и машиной очень важна в исследованиях экзоскелетов, поскольку она обеспечивает основу для прогнозирования прямого воздействия экзоскелетных систем на организм человека, что позволяет этим системам минимизировать травмы и потери энергии. Подходящая модель также может помочь оптимизировать дизайн и производительность экзоскелетной системы, чтобы сделать ее более удобной и удобной для управления.

Исследовательская группа из Южно - Китайского технологического университета предложила новую модель робота - экзоскелета человека. Они проверили точность кинематических расчетов модели с помощью динамических экспериментов и применили модель к разработке новой пассивной экзоскелетной системы с динамической поддержкой, которая оптимизировала кривую управления электромеханическим экзоскелетом.

Динамический эксперимент

Команда использовала оптическую систему захвата движения NOKOV для получения данных о местоположении, скорости, ускорении и других соответствующих данных по каждой точке каждого участника. Затем эти данные вводятся в модель для расчета данных о походке и наземной реакции на стадии двойной поддержки. Данные собираются с помощью силовых панелей для измерения точек соприкосновения ног с землей. Для косвенной проверки точности кинематических расчетов модели были сопоставлены данные расчетов модели с данными силовых панелей.

Optical motion capture system and force measurement platform

Оптические системы захвата движения и силовые платформы

Kinematic double-support stage recognition experiment plot

Экспериментальная схема распознавания движущихся двухопорных несущих станций

Оптимизация проектирования и управления экзоскелетными роботами

После создания теоретической модели был разработан и оптимизирован экзоскелетный робот нижних конечностей. Был разработан прототип пассивного мультикооперативного экзоскелета, который был протестирован в метаболических экспериментах. Эксперимент подтвердил эффективность экзоскелета с точки зрения энергопотребления. Результаты показали, что при ношении пассивного экзоскелета метаболизм человека снижается в среднем на 4,40%, что подтверждает его конструкцию.

Passive multi-synergistic exoskeleton experimental prototype

Экспериментальный прототип пассивного мультисинергического экзоскелета

роме того, был проведен эксперимент по оптимизации выходной силы электромеханического экзоскелета. Введя кривую управления в экзоскелет тазобедренного сустава, сравните выход кривой силы и проанализируйте ее способность снижать потребление энергии человеком. Результаты показали, что метаболизм человека снизился в среднем на 1,38%, что указывает на эффективность электромеханических экзоскелетов, установленных в тазобедренном суставе, в снижении энергопотребления.

Experiment with hip electromechanical exoskeleton robot and metabolic tester

Эксперимент с электромеханическим экзоскелетным роботом тазобедренного сустава и метаболическим тестером

Ссылки:

Модели связи между человеком и машиной и их применение при проектировании экзоскелетов нижних конечностей

Пожалуйста, свяжитесь с нами

  • Мы прилагаем все усилия для того, чтобы помочь вам в ваших запросах и предоставить полную информацию.

    Поделитесь с нами своими проблемами, и мы быстро направим вас к наиболее эффективному решению.

  • Объем захвата * m m m
  • Объекты для отслеживания *
  • Количество целей (необязательно)
  • Тип камеры (по желанию)
  • Количество камер (необязательно)
  • Отправить
Контакт

Свяжитесь с нами

Используя данный сайт, Вы соглашаетесь с нашими условиями, которые описывают наше использование файлов cookie. CLOSE ×