ИСТИНА

В последние десятилетия экзоскелеты всё активнее применяются в различных сферах, способствуя улучшению физической работоспособности человека и восстановлению его двигательных функций. Современные исследования экзоскелетных роботов [1] предлагают новые схемы проектирования, направленные на повышение комфорта. Выделяется модульный принцип проектирования, при котором,отдельные части могут быть независимо разработаны, заменены или улучшены. В данной работе построена кинематическая модель такого экзоскелета верхних конечностей по алгоритму Деннавита-Хартенберга. Предполагается, что диапазоны вращения элементов конечностей соответствует стандартам [2], включая сгибание и разгибание плеча от 158º до -37º, его приведение и отведение от 93º до 50º, а также сгибание и разгибание предплечья от 0 до 143º, его боковое вращение от 80º при пронации, до -87º при супинации. Расчёты проводились для высокого человека ростом 190 см, согласно современным представлениям о пропорциях человека [3] соотношение длины руки к росту человека было выбрано как 3:8, а предплечья — 1:6. Построена рабочая область манипулятора и его упрощённая 3D-модель. Представлено решение прямой задачи о положениях и результаты моделирования произвольной траектории в сечении сагиттальной плоскости для точки на ладони руки. Модель руки имеет шесть степеней свободы, соответствующих углам поворота плеча, предплечья и кисти. Представлено численное решение дифференциальных уравнений кинематики, включая построение матрицы Якоби и визуализацию движения точки в математическом пакете Wolfram Mathematica. В дальнейшем предполагается разработка динамической модели конструкции, подбор двигателей и комплектующих. Литература 1.Chen L., Zhou D., Leng Y. Systematic Review on Rigid Exoskeleton Robot Design for Wearing Comfort: Joint Self-Alignment, Attachment Interface, and Structure Customization // IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering. 2024. vol 32. 2.Man-Systems Integration Standarts Volume I, Section 3 ANTHROPOMETRY AND BIOMECHANICS.- URL: https://msis.jsc.nasa.gov/sections/section03.htm (дата обращения 24.11.2024) 3.Львова Е.В. Пластическая анатомия: Учебное пособие. – Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2016.– 115 с