2019
műszaki
Adaptív robotikai megfogási stratégiák vizsgálata nyomásérzékelő szenzorokkal
Témavezető:
Dr. Cserey György, Dr. Koller Miklós, Tasi Benedek József
Dr. Cserey György, Dr. Koller Miklós, Tasi Benedek József
Összefoglaló
Manapság a kézprotézisek egy igen jelentős hátránya, hogy nem képesek az emberi kézhez hasonló precíz mozgások elvégzésére. Ez a probléma leginkább a struktúrájukból adódik, amely nem teszi ezt lehetővé. Ha funkcionalitásban szeretnénk az emberi kéz pontosságát megközelíteni, egy olyan rendszert kell megalkotni, mely struktúráját tekintve is hasonlít rá. Ennek megfelelően a kutatásom célja, hogy egy már megalkotott anatómiailag pontos kézprotézis izommozgását elősegítsem nyomásérzékelő szenzorokból kapott jelek felhasználásával.
Az emberi kéz mozgását számos faktor szabályozza, befolyásolja. A biológiában mechanoreceptorok segítségével képesek vagyunk a környezetből jövő ingereket felfogni, és ennek megfelelően a mozgást alakítani, módosítani. Ahogy a csontokat, izmokat és ízületeket is, úgy ezeket a receptorokat is helyettesítjük egy alkatrésszel, mely működésében utánozza, és hasonló pontosságot igyekszik elérni, mint az anatómiai megfelelője. A modellben lévő nyomásérzékelő szenzorokból érkező információk továbbítódnak a motorok felé, melyek ennek megfelelően alakítják a megfogást.
A munka során többféle nyomásérzékelő szenzorral dolgoztam (CP 0152, SEN 09673, WSW 80725-2524), melyek közül mindegyik olyan nyomásérzékeny ellenállásként működik, amely a felületre mért erőhatás alapján változtatja az ellenállását. Ezek legfőképpen méretüket tekintve voltak eltérőek. A kéz különböző részein, másfajta szenzorokkal végzett mérés szintén a valósághűebb érzékelést biztosítja. Ehhez viszont az eltérő szenzorok, eltérő karakterisztikáját is figyelembe kellett venni, illetve számos mérésen keresztül vizsgálni azt.
A mozgatást egyelőre két ujjra vizsgáltam, azon belül is a megfogásokkal foglalkoztam. A fogás komplexitását azonban nem csak a használt ujjak száma, illetve azok állása, hanem a tárgy anyagi minősége és alakja is meghatározza. Így ugyanaz a megfogási módszer különböző tárgyaknál eltérő mértékű izomaktivitást szükségeltethet az alaktól, keménységtől függően, mellyel számolni kell a tervezés során. A dolgozatom felépítése a következő: szenzorok karakterisztikájának megállapítása, mérőkörnyezet és program készítése, különböző megfogások mérése, a szenzorok modellre való felszerelése a motoros vezérlés feedback által való befolyásolásának implementálásához.
Az emberi kéz mozgását számos faktor szabályozza, befolyásolja. A biológiában mechanoreceptorok segítségével képesek vagyunk a környezetből jövő ingereket felfogni, és ennek megfelelően a mozgást alakítani, módosítani. Ahogy a csontokat, izmokat és ízületeket is, úgy ezeket a receptorokat is helyettesítjük egy alkatrésszel, mely működésében utánozza, és hasonló pontosságot igyekszik elérni, mint az anatómiai megfelelője. A modellben lévő nyomásérzékelő szenzorokból érkező információk továbbítódnak a motorok felé, melyek ennek megfelelően alakítják a megfogást.
A munka során többféle nyomásérzékelő szenzorral dolgoztam (CP 0152, SEN 09673, WSW 80725-2524), melyek közül mindegyik olyan nyomásérzékeny ellenállásként működik, amely a felületre mért erőhatás alapján változtatja az ellenállását. Ezek legfőképpen méretüket tekintve voltak eltérőek. A kéz különböző részein, másfajta szenzorokkal végzett mérés szintén a valósághűebb érzékelést biztosítja. Ehhez viszont az eltérő szenzorok, eltérő karakterisztikáját is figyelembe kellett venni, illetve számos mérésen keresztül vizsgálni azt.
A mozgatást egyelőre két ujjra vizsgáltam, azon belül is a megfogásokkal foglalkoztam. A fogás komplexitását azonban nem csak a használt ujjak száma, illetve azok állása, hanem a tárgy anyagi minősége és alakja is meghatározza. Így ugyanaz a megfogási módszer különböző tárgyaknál eltérő mértékű izomaktivitást szükségeltethet az alaktól, keménységtől függően, mellyel számolni kell a tervezés során. A dolgozatom felépítése a következő: szenzorok karakterisztikájának megállapítása, mérőkörnyezet és program készítése, különböző megfogások mérése, a szenzorok modellre való felszerelése a motoros vezérlés feedback által való befolyásolásának implementálásához.
Dr. Cserey György
Dr. Koller Miklós
Tasi Benedek József