软机器人康复手套的设计优化,基于手指工作空间分析
1Department of Mechanical Engineering, Korea Advanced Institute of Science and Technology, Daejeon 34141, Republic of Korea.
Biomimetics (Basel, Switzerland)
|March 27, 2024
概括
这项研究优化了软机器人手套用于手部康复,提高了它们协助90%的日常抓取任务的能力. 新的设计增强了对大小物体的把握,帮助中风幸存者.
科学领域:
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
- 康复工程 康复工程
- 生物力学 生物力学
背景情况:
- 软软的机器人手套对于帮助手的个人进行日常活动和康复至关重要.
- 当前的低调设计限制了功能工作空间,阻碍了对各种手部姿势的协助.
- 优化软机器人手套设计对于提高辅助能力至关重要.
研究的目的:
- 提出一种方法来优化设计高自由度软机器人手套,而不会增加复杂性.
- 根据日常生活的常见活动 (ADLs) 来定义指指指针辅助的功能工作空间要求.
- 为了验证优化的手套设计在协助中风幸存者的有效性.
主要方法:
- 基于ADLs中经常使用的十种抓取姿势来定义功能性工作空间.
- 通过模拟,优化设计参数,包括时刻臂长和扭矩放大路由.
- 验证了优化的手套的辅助工作空间,抓取速度和力量与中风幸存者.
主要成果:
- 优化的软机器人手套设计成功协助了十分之九的目标抓取功能工作空间.
- 该设计有效地促进了大物体 (精密磁盘,电力球) 和小物体 (侧边捏,指两指捏) 的抓取.
- 抓取速度和力度的评估证实了手套在康复活动中的可用性.
结论:
- 拟议的优化方法允许开发具有增强辅助能力的先进软机器人手套.
- 路由优化对于最大限度地提高软机器人手外骨架的工作空间至关重要.
- 这种方法为创建有效的手部康复机器人提供了有价值的工具.
