Позиционирование рабочего органа манипуляционной реабилитационной системы при наличии тремора культи человека

Abstract

Проблема точного позиционирования объектов с использованием активного протеза кисти широко не исследована. Разработана неортодоксальная реабилитационная система, оснащенная манипулятором с эластичными звеньями, предназначенная для оказания помощи лицам без кисти (ЛБК) в выполнении тонких движений. В этой системе, силомоментный датчик обеспечивает жесткое соединение между культеприемником и протезом. В данной системе «человек-протез» наличие жесткой связи через силомоментный датчик передает в систему дрожание руки человека, вызывая возмущение, влияющее на точность позиционирования рабочего органа. Разработана математическая модель возмущения тремора, которая используется для оптимизации компонентов системы, исключающей эффект резонанса в системе. Представлены две стратегии управления перемещением рабочего органа между двумя точками. Первая заключается в использовании внешнего устройства, такого как педаль, для управления движениями рабочего органа, а силомоментный датчик используется для регистрации непроизвольных движений культи, вызванных тремором. Вторая основана на использовании силомоментного датчика, с которым ЛБК генерирует управляющий сигнал очень деликатными движениями культи. В Simulink, в соответствии c наличием трех основных типов тремора человека, моделируются движения рабочего органа между двумя точками на расстоянии 5 мм на одной оси. Такое движение аналогично перемещению паяльника в нужную точку для пайки электронного компонента на печатной плате. Результаты показывают, что движение рабочего органа не является плавным по траектории к целевой точке. Также показано, что достижима точность позиционирования 0,1 мм.