Реферат за темою випускної роботи

Зміст

Вступ

У даній роботі враховується досвід розробки елементів електромеханічних рук. У ході дослідження, проведено аналіз декількох видів механічних характеристик біоелектричних протезів: за допомогою ниткоподібної тяги, робочої на черв'ячному механізмі поступального руху і подібного до нього поршневого типу, а також змішаного типу.

Для проекту було обрано біоелектричну модель рук з приводом для всіх пальців. Ця модель є більш функціональною, надійною і здатні робити різнi схвати, таку як схват на щіпці, коли звичайні протези мають лише зовнішній, подібний до теперішнього, вид рук. Дизайн пальця взято з плаката Санкт–Петербурзького політехнічного університету [9].

Розглянемо його механічний дизайн. Принцип тягового електроприводу для кожного пальця був прийнятий для поліпшення технічних характеристик пристрою та універсальність. На малюнку 1 показана модель однієї частини долоні, елементи якої складаються в пристрій. Вона реалізована за допомогою 3D–друку ABC пластика (див. рис.2).

Рисунок 1 – 3D–модель частини біоелектричного протезування

Рисунок 1 – 3D–модель частини біоелектричного протезування

Рисунок 2 – Розроблена та створена частина протезного плеча

Рисунок 2 – Розроблена та створена частина протезного плеча

Забезпечення згинання та розширення пальця здійснюється за допомогою редукторного двигуна з вбудованим датчиком. Параметри двигуна такі: номінальна напруга – 6В, номінальна швидкість – 90 об/хв, номінальний момент – 0,7 кг/см, номінальний струм – 170 мА. За попередніми розрахунками, ці параметри повиннi були забезпечити достатню силу стиснення, швидкість згину приблизно на дві секунди і прийнятну точність керування пристроєм. Але перша спроба була невдалою, неможливо було реалізувати гвинтову передачу з зазначеними характеристиками (крок гвинта повинен бути 11 мм). Далі було вибрано звичайну гвинт болта M5, крок якого 0,8 мм. У цьому випадку швидкість згинання пальця становила 24 секунди. Тому двигун був замінений на той самий розмір, але з меншим коефіцієнтом передачі, що дозволило пасувати з швидкістю 2 с, але це було необхідно пожертвувати силою стиснення. Малюнки з основними стандартними розмірами представлені на рис. 3 та 4

Рисунок 3 – рисунок пальця (вид збоку)

Рисунок 3 – рисунок пальця (вид збоку)

Рисунок 4 – рисунок пальця (вид зверху)

Рисунок 4 – рисунок пальця (вид зверху)

Дана конструкція розроблена для того, щоб була можливість утримувати великі ваги не за допомогою електроприводу, а завдяки своїй конструкції. Черв'ячна передача дозволяє зафіксувати предмет і не дати йому випасти, а обрана конструкція дає можливість відключити приводний двигун і зафіксувати предмет в одному положенні. Це дає економію енергії і збільшення тривалості роботи пристрою в умовах автономної тривалої експлуатації. Можна збільшити цей показник, замінивши пластикові робили на певний сплав металів для посилення конструкції і зменшення люфтів між деталями конструкції.

Список літератури

  1. Усольцев А.А. Общая электротехника: Учебное пособие. – СПб: СПбГУ ИТМО, 2009. – 301 с.
  2. Теория электродвигателей постоянного тока – электронный ресурс. Режим доступа: electrikam.com
  3. Электродвигатель постоянного тока серии ПБСТ – электронный ресурс. Режим доступа: elektro-dvigateli.ru
  4. Теория тиристорных преобразователей – электронный ресурс. Режим доступа: nntu.ru
  5. Тиристорный преобразователь напряжения БТУ 3601 – электронный ресурс. Режим доступа: electricalschool.info
  6. Отладочная плата STM32F4 – электронный ресурс. Режим доступа: st.com
  7. Анучин А.С. Системы управления электроприводов: учебник для вузов. – М.: Издательский дом МЭИ, 2015. – 373 с.
  8. Системы подчиненного регулирования – электронный ресурс. Режим доступа: ets.ifmo.ru