Наукоемкие технологии и оборудование в промышленности и строительстве

Статья

Наименование Синтез модели нижней конечности на основе биомехатроники ноги человека
Авторы Левченко Э. П., к. т. н., доц.
Сомченко А. А., студ.
Матвейчук А. С., студ.
Раздел Механика
Год 2015 Выпуск 45 Страницы 116 - 120
УДК 62-133.2+669
Аннотация Представлена биомехатронная модель нижней конечности, структурированы классы кинематических пар, из которых она синтезирована и виды движений звеньев, рассчитана степень подвижности модели.
Реферат Цель. Выявление кинематических пар, образующих кинематическую цепь модели нижней конечности человека, анализ их относительного движения и степени подвижности модели в целом.
Методика. Разработана кинематическая модель нижней конечности человека, которая может быть применена к созданию пространственных механизмов и движителей транспортных средств. Проведен структурный анализ кинематических пар, входящих в состав кинематической модели: выявлены их классы, степени подвижности, способы замыкания и контакта.
Результаты. Обоснован выбор системного подхода при выполнении исследований. Синтезирована модель ноги человека, как незамкнутая кинематическая цепь, классифицированы кинематические пары, входящие в состав данной модели и выявлены основные их параметры. Определена степень подвижности кинематической модели нижней конечности согласно формуле Сомова-Малышева для пространственных механизмов. Выполнен сравнительный анализ наиболее предпочтительных вариантов моделей и осуществлен выбор лучшего варианта по критерию функциональных возможностей.
Научная новизна. Научная новизна предложенного в работе метода – адекватная кинематическая модель нижней конечности, как варианта использования ее в развитии пространственных механизмов, признанных мировой исследовательской общественностью одной из важных научных проблем, в частности, при разработке движителей нового типа, управление которой может осуществляться на базе современной микропроцессорной техники.
Практическая значимость. Создана кинематическая модель нижней конечности, которая позволяет решать двигательные задачи при работе механизмов, их транспортировки и в медицинском протезировании за счет создания кибернетических механизмов пространственного типа, облегчающих деятельность человека или применяемые при протезировании людей, не имеющих нижних конечностей.
Ключевые слова биомеханика, кинематическая модель, нижняя конечность, степень подвижности, структурный анализ, кинематическая пара.
Полный текст