2021
műszaki
Pelyva Dávid László - Tasi Benedek József
Viselhető, exoskeleton-alapú humán-gép interfész tervezése a kéz mozgásának kódolására, ügyes robotok teleoperációjához
Témavezető:
Dr. Cserey György, Tihanyi Attila
Összefoglaló
Napjainkban a komplex, direkt emberi munkavégzésre alkalmatlan, veszélyes környezetben végzendő feladatoknál egyre nagyobb teret nyer a teleoperációval vezérelt robotok használata. Ezekben az előre nehezen kiszámítható helyzetekben komoly előnyt jelentene, ha az operátor kihasználhatná a tapasztalataiból és kiképzéséből adódó intuitív, ösztönös döntéshozói képességeit, eszközhasználati szokásait, következésképp emberi kézügyességét egy, az emberi felső végtag részletes funkcionalitását és aktív-passzív tulajdonságait megfelelő pontossággal utánzó manipulátor teleoperációs vezérlésével. Bár az efféle, megfelelő képességű robotmanipulátorok fejlesztése önmagában is komoly kihívás, néhány megoldás már jelenleg is elérhető. Telerobotikai alkalmazásukhoz viszont szükség van egy, a mozgás akadályozása nélkül viselhető bemeneti vezérlőrendszerre, mely rögzíti, és a kéz organikus anatómiai felépítését, biomechanikai tulajdonságait és izomműködését is figyelembe véve, a mozgástartományok és eszközhasználat akadályozása nélkül enkódolja a felhasználó mozgását, és motoros parancsokká alakítja azokat a manipulátor számára.

Ebben a tanulmányban részletesen elemezzük és modellezzük az emberi kéz kapcsolódó biomechanikai működését, és bemutatjuk egy, a fenti feltételeknek megfelelő, passzív, érzékelő exoskeleton-kesztyű koncepcióját, mely egy Bowden-szerű mechanikai struktúra és inkrementális enkóderek használatával képes dinamikusan mérni az elfordulást kezünk szabadsági fokai körül, ezáltal leképezve a kézügyességet előidéző aktivitást. Részletezzük az elektromos komponensek (enkóderek és feldolgozóegységek) egyedileg és célirányosan tervezett kialakítását, illetve a kapcsolódó adatfeldolgozó szoftveres architektúra működését. Végezetül pedig bemutatjuk az eszköz működő, viselhető, különböző 3D nyomtatási technológiák felhasználásával készített, teleoperációs alkalmazásra szánt prototípusát, egyéb továbbfejlesztési tervekkel egyetemben, és teszteljük a mozdulatok megfelelő szintű rögzítését egy Matlab-alapú szimulációs környezetben.
Pelyva Dávid László
Pelyva Dávid László
Adatok feltöltés alatt
Curriculum Vitae
Adatok feltöltés alatt
Tasi Benedek József
Tasi Benedek József
Adatok feltöltés alatt
Curriculum Vitae
Tasi Benedek József, 2014 óta a Pázmány Péter Katolikus Egyetem Információs Technológiai és Bionikai karának hallgatója. A Molekuláris bionika BSc képzés elvégzése után 2018-tól Info-bionika mérnöki MSc-n tanul, párhuzamosan pedig aktív tudományos tevékenységet folytat az Érzékelő robotika laborban. Kutatásainak témája az emberi kézügyesség robotikai realizációja: kezünk anatómiai felépítése által inspirált biomimetikus manipulátorok és vezérlőinterfészek fejlesztése intelligens felső végtag protézisekhez és teleoperációs célokra. BSc képzése végén, a témában írt TDK dolgozatával a kari forduló műszaki szekciójában, majd a 2019 évi műszaki OTDK robotika tagozatában is I. díjat nyert. Ugyanebben az évben és tagozatban témavezetőként is részt vett egy másik, különdíjas OTDK dolgozat elkészítésében. Előadásaival többek között két tudományos konferencián is szerepelt. 2017-ben EFOP ösztöndíjasként kutatott, tudományos és tanulmányi eredményeit 2018-ban Nemzeti Felsőoktatási Ösztöndíjjal jutalmazták, majd 2019-ben az Új Nemzeti Kiválóság Program támogatottja lett. 2019 óta a kari Rapid Prototyping Laborban elérhető témakörökben oktatási tevékenységet is végez.
Dr. Cserey György
Dr. Cserey György
Dr. Cserey György Gábor, 2007-től a Pázmány Péter Katolikus Egyetemen dolgozik és vezeti az Érzékelő robotika labort. Jelenleg egyetemi docens. Oktatási, kutatási és fejlesztési tevékenységet folytat. Ph.D. fokozatát 2006-ban a PPKE ITK-n szerezte Infobionikából. 2003 április és 2004 június között a Notre Dame-i egyetemen (USA), mint kutató doktorandusz dolgozott. 2010-ben Bolyai Kutatási ösztöndíjat nyert, 2012-ben a Nemzeti Kiválóság Program keretében Magyary Zoltán Kutatási Ösztöndíjat kapott. Irányítása alatt hallgatói eddig 21 TDK dolgozatot adtak be, melyből OTDK helyezést ért el 11 dolgozat. A konzultált TDK dolgozatok eredményeként 11 elfogadott nemzetközi publikáció is született. 2004-2011 között a PPKE ITK TDT titkára, később elnöke, évente szervezi a kari TDK konferenciát, a 2011 évi XXX. Jubileumi OTDK Informatika Tudományi Szekciónak ügyvezető elnöke volt. Önálló laboratórium és szakdolgozat/diploma munka során több, mint 70 BSc-MSc hallgatót konzultált, melyek közül eddig 16-an doktoranduszként folytatták tanulmányaikat. Témavezetettjei közül 5-en Ph.D. fokozatot szereztek. Kutdiák mentor tevékenység keretében több középiskolás diákot mentorált. Legutóbb 2018-ban Vas Zsófia Alexa a Tudományos Diákkörök XVIII. Kárpát-medencei Konferenciájának döntőjére jutott ki és ott különdíjat nyert. Több OKA pályázatot nyert el és sikerrel valósította meg hallgatóinak aktív részvételével tehetségműhely, TDK, OTDK és középiskolai tehetséggondozó tábor szervezését.
Tihanyi Attila
Tihanyi Attila
Adatok feltöltés alatt