4_2023_s_12

Название статьи РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ КИНЕМАТИКИ ПАЛЬЦЕВ ЧЕЛОВЕЧЕСКОЙ РУКИ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В РОБОТИЗИРОВАННЫХ ПЕРЧАТКАХ
Авторы

И.В. МЕРКУРЬЕВ, д-р техн. наук, проф., заведующий кафедрой робототехники, мехатроники, динамики и прочности машин, Национальный исследовательский университет «МЭИ», г. Москва, Российская Федерация, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.">Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Ч.Т. ЧУНГ, аспирант кафедры робототехники, мехатроники, динамики и прочности машин, Национальный исследовательский университет «МЭИ», г. Москва, Российская Федерация, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.">Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Г.Р. САЙПУЛАЕВ, ассистент кафедры робототехники, мехатроники, динамики и прочности машин, Национальный исследовательский университет «МЭИ», г. Москва, Российская Федерация, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.">Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

М.Р. САЙПУЛАЕВ, канд. техн. наук, старший преподаватель кафедры робототехники, мехатроники, динамики и прочности машин, Национальный исследовательский университет «МЭИ», г. Москва, Российская Федерация, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.">Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Д. ДИБ, ассистент кафедры робототехники, мехатроники, динамики и прочности машин, Национальный исследовательский университет «МЭИ», г. Москва, Российская Федерация, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.">Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
В рубрике БИОМЕХАНИКА
Год 2023
Номер журнала 4(65)
Страницы 106–113
Тип статьи Научная статья
Индекс УДК 531.132.1
Идентификатор DOI https://doi.org/10.46864/1995-0470-2023-4-65-106-113
Аннотация В работе рассматривается конструкция антропоморфного манипулятора в виде человеческой руки. Целью работы является описание кинематики роботизированной руки на примере одного пальца. На основе алгоритма Денавита–Хартенберга построена модель кинематики одного из пальцев роботизированной руки, определена его рабочая область с учетом ограничений на углы поворота фаланг пальца. Полученные кинематические уравнения использованы для решения задачи о скоростях кончика одного из пальцев руки. По результатам моделирования для заданных скоростей кончика пальца получены зависимости углов поворота звеньев роботизированной руки. В отличие от ранее используемых, разработанная модель позволяет учесть наличие геометрической связи между проксимальной и дистальной фалангами пальца, конструктивно исполненной в виде нерастяжимой нити. Результаты работы могут быть использованы при проектировании и изготовлении новых робототехнических перчаток.
Ключевые слова кинематика, управление, роботизированная перчатка, антропоморфный манипулятор, параметры Денавита–Хартенберга
  Полный текст статьи Вам доступен
Список цитируемой литературы
  1. A review of robotic gloves applied for remote control in various systems / G.R. Saypulaev [et al.] // 2023 5th International Youth Conference on Radio Electronics, Electrical and Power Engineering (REEPE), Moscow, 16–18 March 2023 / National Research University “MPEI”; ed.: R. Nasyrov, M.A. Tolba. — Moscow, 2023. — Pp. 1–6. — DOI: https://doi.org/10.1109/REEPE57272.2023.10086822.
  2. Zheng, Y. A noble classification framework for data glove classification of a large number of hand movements / Y. Zheng // Journal of Electrical and Computing Engineering. — 2021. — Vol. 2021. — Pp. 1–11. — DOI: https://doi.org/10.1155/2021/9472053.
  3. Гибадуллина, Л.Н. Моделирование движения пальцев для бионических кистей рук / Л.Н. Гибадуллина // Современные научные исследования и разработки. — 2018. — № 6(23). — С. 195–198.
  4. Bebionic Hand EQD [Electronic resource] // ottobock.com. — Mode of access: https://www.ottobock.com/en-us/product/8E70. — Date of access: 04.05.2023.
  5. Официальный сайт ООО «Моторика» [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://motorica.org/prosthetics/upper-limb#compare. — Дата доступа: 14.04.2023.
  6. Протез кисти руки: полез. модель RU 160806 U8 / М.А. Ляшко. — Опубл.: 10.04.2016.
  7. The DLR hand arm system / M. Grebenstein [et al.] // 2011 IEEE Intern. conf. on Robotics and Automation, Shanghai, 9–13 May 2011 / Shanghai Int. Conf. Center; ed.: A. Bicchi [et al.]. — Shanghai, 2011. — Pp. 3175–3182. — DOI: https://doi.org/10.1109/ICRA.2011.5980371.
  8. FRCEF: the new friction reduced and coupling enhanced finger for the Awiwi hand / W. Friedl [et al.] // 2015 IEEE-RAS 15th International Conference on Humanoid Robots (Humanoids), Seoul, 3–5 November 2015 / Korea Institute of Science and Technology. — Seoul, 2015. — Pp. 140–147. — DOI: https://doi.org/10.1109/HUMANOIDS.2015.7363527.
  9. The hand of the DLR hand arm system: designed for interaction / M. Grebenstein [et al.] // The International Journal of Robotics Research. — 2012. — Vol. 31, iss. 13. — Pp. 1531–1555. — DOI: https://doi.org/10.1177/0278364912459209.
  10. Efficient human hand kinematics for manipulation tasks / S. Cobos [et al.] // 2008 IEEE/RSJ Int. Conf. on Intelligent Robots and Systems, Nice, 22–26 September 2008 / Acropolis Convention Center. — Nice, 2008. — Pp. 2246–2251. — DOI: https://doi.org/10.1109/IROS.2008.4651053.
  11. Veber, M. Assessment of human kinematics / M. Veber, T. Bajd // 2006 IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation, Orlando, 15–19 May 2006. — Orlando, 2006. — Pp. 2966–2971. — DOI: https://doi.org/ 10.1109/ROBOT.2006.1642152.
  12. Constraint study for a hand exoskeleton: human hand kinematics and dynamics / F.C. Chen [et al.] // Journal of Robotics. — 2013. — Vol. 2013. — DOI: https://doi.org/10.1155/2013/910961.
  13. Stillfried, G. Movement model of a human hand based on magnetic resonance imaging (MRI) / G. Stillfried, P. van der Smagt // 1st Int. Conf. on Applied Bionics and Biomechanics (ICABB), Venice, 14–16 October 2010. — Venice, 2010. — Pp. 1–5.
  14. Van der Smagt, P. Using MRT data to compute a hand kinematic model / P. van der Smagt, G. Stillfried // 9th Int. Conf. on Motion and Vibration Control (MOVIC), Munich, 15–18 September 2008 / Technische Universitaet Muenchen; ed. H. Ulbrich, L. Ginzinger. — Munich, 2008. — Pp. 1–10.
  15. Antagonistically driven finger design for the anthropomorphic DLR hand arm system / M. Grebenstein [et al.] // 2010 IEEERAS 10th International Conference on Humanoid Robots (Humanoids), Nashville, 6–8 December 2010 / Sheraton Nashville Downtown. — Nashville, 2010. — Pp. 609–616. — DOI: https://doi.org/10.1109/ICHR.2010.5686342.
  16. The thumb: guidelines for a robotic design / M. Chalon [et al.] // 2010 IEEE/RSJ Int. Conf. on Intelligent Robots and Systems, Taipei, 18–22 October 2010 / Taipei International Conference Center; ed. R.C. Luo [et al.]. — Taipei, 2010. — Pp. 5886–5893. — DOI: https://doi.org/10.1109/IROS.2010.5650454.
  17. Альчаков, В.В. Построение математической модели захвата антропоморфного робота на основе метода Денавита–Хартенберга / В.В. Альчаков, В.А. Крамарь // Автоматизация и измерения в машиноприборостроении. — 2019. — № 1(5). — С. 92–102.
  18. Corke, P.I. A simple and systematic approach to assigning Denavit-Hartenberg parameters / P.I. Corke // IEEE Transactions on Robotics. — 2007. — Vol. 23, iss. 3. — Pp. 590–594. — DOI: https://doi.org/10.1109/TRO.2007.896765
  19. Борисов, О.И. Методы управления робототехническими приложениями: учеб. пособие / О.И. Борисов, В.С. Громов, А.А. Пыркин. — СПб.: Университет ИТМО, 2016. — 108 с.
  20. Авхадиев, Ф.Г. Учебно-методическое пособие по численным методам анализа / Ф.Г. Авхадиев, Р.К. Губайдуллина, Р.Г. Насибуллин. — Казань: Казанский (Приволжский) фед. ун-т, 2019. — 113 с.