Спосіб підвищення функціональності та надійності біонічних протезів кисті руки

Abstract

В роботі запропоновано спосіб підвищення функціональності та надійності біонічних протезів кисті шляхом застосування конструкції ендоскелета, що є основою протеза. Проведено аналіз конструкцій високофункціональної та більш простої роботизованої руки та на противагу їхнім конструкціям запропоновано використати конструкцію, яка була би наближеною до природної структури кисті. Запропоновано використати за основу протеза ендоскелет, до якого могли б кріпитись також елементи реалізації тактильних відчуттів. Для проектування пропонованої конструкції ендоскелета і оцінювання її функціональності проаналізовано системи автоматизованого моделювання і симулювання, зокрема OpenGRASP, Graspit! та SynGrasp. Розроблено конструкцію ендоскелета для біонічного протеза кисті та виготовлено її елементи з допомогою 3D друку. Показано значне зменшення ваги пропонованої конструкції в порівнянні із аналогами, підвищення функціональності та надійності.

The paper proposes a method for increasing the functionality and reliability of bionic hand prostheses by using an endoskeleton design, which is the basis of the prosthesis. The designs of a highly functional and simpler robotic hand are analyzed, and in contrast to their designs, it is proposed to use a design that would be close to the natural structure of the hand. It is proposed to use an endoskeleton as the basis of the prosthesis, to which elements for implementing tactile sensations could also be attached. To design the proposed endoskeleton design and evaluate its functionality, automated modeling and simulation systems, in particular OpenGRASP, Graspit! and SynGrasp, were analyzed. An endoskeleton design for a bionic hand prosthesis was developed and its elements were manufactured using 3D printing. A significant reduction in the weight of the proposed design compared to analogues, increased functionality and reliability were shown.