В пермском политехе спроектировали двигатель для бионических п | IT Пермь
В пермском политехе спроектировали двигатель для бионических протезов, который имитирует движение пальцев
Ученые Пермского Политеха спроектировали линейный цилиндрический двигатель для бионического протеза кисти. Он будет имитировать естественное сокращение мышц пальцев. Конструкция позволит повысить механическую надежность, ремонтопригодность и скорость работы протеза. Разработка не имеет аналогов в мире, ее можно использовать в отечественных бионических протезах. Исследование выполнено в рамках Программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030». В разработке также приняли участие специалисты компании ООО «Зеленый мир» (Пермь).
«Сейчас чаще применяют протезы с двигателями вращения, которые используют механическую передачу для управления движением конечностей. Но наиболее эффективны и надежны системы с естественным движением. Они максимально близки к управлению конечностью человека. Линейные электрические двигатели имеют такой же тип движения, как и мышцы, и позволят сделать движение протезов наиболее естественным. К их недостаткам можно отнести невысокую мощность и крупный размер, из-за которого их пока не устанавливали в автономные протезы», – рассказывает старший преподаватель кафедры «Электротехника и электромеханика» Пермского Политеха Денис Опарин.
Ученые предложили заменить двигатели вращения в протезах на линейные, чтобы уменьшить их механическую сложность и повысить ремонтопригодность. Для этого они спроектировали линейный двигатель небольшого размера, обеспечивающий высокую точность позиционирования. В качестве элемента питания используется малогабаритный источник постоянного тока, который находится в корпусе протеза. Расчет исследователи выполнили в среде Mathcad. Они разработали 3D-модели двигателя, его компонентов и их расположения в корпусе протеза. Диаметр индуктора двигателя составил 25 мм, а его длина – 81 мм. Он сможет развивать силу в 14,7 Н при токе 0,47 А. Разработку можно использовать в протезах кисти или предплечья.
В дальнейших планах ученых – разработка системы управления двигателем. В частности, в нее войдет аппаратное обеспечение, которое будет управлять двигателем, плавно имитируя естественные движения мышц. Его можно будет внедрить в системы управления отечественных протезов.
Подписаться на IT новости Перми >
