Stopa człowieka jako niedościgniony narząd ruchu − przegląd dwunożnych robotów kroczących w celu zaadoptowania rozwiązań technicznych podczas projektowania stopy protezowej

Napędy stawu skokowego

Obecne trendy w projektowaniu protez wskazują na przenikanie robotyki do biomechaniki. Dotychczas sprawdzone konstrukcje bazujące na sterowaniu kątem zgięcia przy pomocy zmiany siły tłumienia są porównywane z konstrukcjami bazującymi na aktywnych napędach elektrycznych. Stosowanie silników w protezach znacząco zwiększa naturalność chodu, jednak niesie ze sobą również konsekwencje. Przede wszystkim zwiększają one wymiary oraz masę protezy.

Podobnie do stóp protezowych, również stopy robotów dwunożnych posiadają różne koncepcje napędu stawu skokowego. Ciekawą z punktu widzenia implementacji w protezie jest rozwiązanie firmy Shadow Robot Company.

Robotyka może czerpać z doświadczenia bioniki. Mechanizm stosowany w protezie BiOM jest możliwy do implementacji w robocie dwunożnym. Możliwe jest również budowanie robotów bazujących na pasywnych napędach. Przykładem takim jest robot skonstruowany przez zespół pod kierownictwem Minekawy (ryc. 5) (14).

W ramach prac nad stworzeniem własnej koncepcji stopy protezowej postawiono na zastosowanie elementu umożliwiającego zgięcie grzbietowe stopy, a także utrzymującego go podczas fazy wymachu (ryc. 6). Jest to ważne, ponieważ jak wynika z rozmów z użytkownikami protez, główną przyczyną upadków, po braku stabilności w fazie oderwania palców, jest zahaczenie o wystające elementy podłoża, takie jak, np. kamienie, krawężniki lub progi. Początkowo użyto siłownika elektromagnetycznego, który działał analogicznie do mięśnia piszczelowego przedniego. Na osiach zaprojektowano sprężyny skrętowe, których rola jest analogiczna do ścięgien. Rozwiązanie to jest tanie, jednakże nie zapewnia adaptacji zgięcia podczas kroku poprzez brak elementu tłumiącego.

Ten materiał dostępny jest tylko dla użytkowników
którzy są subskrybentami naszego portalu.

Wybierz pakiet subskrypcji dla siebie
i ciesz się dostępem do bazy merytorycznej wiedzy!

Wybierz subskrypcję

Masz aktywną subskrypcję?

Zaloguj się

Nie masz jeszcze konta w serwisie? Dołącz do nas