Наукоемкие технологии и оборудование в промышленности и строительстве

Статья

Наименование Кинематическая модель и структурный анализ руки человека
Авторы Левченко О. А., к. т. н., доц.
Матвейчук А. С., студ.
Сомченко А. А., студ.
Раздел Механика
Год 2015 Выпуск 45 Страницы 124 - 129
УДК 62-133.2+669
Аннотация Разработана кинематическая модель руки человека и проведен структурный анализ кинематических пар с определением их класса и степеней подвижности. Определена общая степень подвижности представленной кинематической модели.
Реферат Цель. Выявление кинематических пар, образующих кинематическую цепь модели верхней конечности человека, анализ их относительного движения и степени подвижности модели в целом.
Методика. Разработана кинематическая модель верхней конечности человека, которая может быть применена к созданию пространственных механизмов. Проведен структурный анализ кинематических пар, входящих в состав кинематической модели: выявлены их класс, степени подвижности, способ замыкания и контакта.
Результаты. Обоснован выбор системного подхода при выполнении исследований. Синтезирована модель руки человека, как незамкнутая кинематическая цепь, классифицированы кинематические пары, входящие в состав данной модели и выявлены основные их параметры. Определена степень подвижности кинематической модели верхней 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 верхней конечности, как варианта использования ее в развитии пространственных механизмов, признанных мировой исследовательской общественностью одной из важных научных проблем, управление которой может осуществляться на базе современной микропроцессорной техники.
Практическая значимость. Создана кинематическая модель верхней конечности, которая позволяет решать двигательные задачи при работе механизмов и в медицинском протезировании за счет применения кибернетических механизмов пространственного типа, облегчающих деятельность человека или применяемых при протезировании людей, не имеющих верхних конечностей.
Ключевые слова кинематическая модель, рука человека, верхняя конечность, степень подвижности, структурный анализ, кинематическая пара.
Полный текст