طراحی سیستم کابلی برای راندن انگشتان اگزواسکلتون در حوزه توان‌بخشی

دست رباتیکی انسان نما به دلیل گستره کاربرد از جمله اکتشافات فضایی، پزشکی، نظامی و غیره همواره یکی از موضوعات مورد علاقه محققان در چند دهه اخیر بوده است. این مقاله در زمینه طراحی مکانیزم راندن انگشتان پنجه های رباتیکی و همچنین انگشتان اگزواسکلتون طرح ریزی و به گونه ای طراحی شده است که علاوه بر سبک و قابل حمل بودن بتواند حرکاتی مشابه انگشت دست انسان را انجام دهد. در این راستا، مطالعه ای روی آناتومی انگشت دست انسان بالغ و سینماتیک آن قبل از توضیح و اجرای طرح پیشنهادی انجام گرفته است تا به وسیله آن روابط موجود بین بندهای دیستال، میانی و پروگزیمال انگشت دست استخراج شود. در گام بعد، تئوری و روابط ریاضی حاکم بر محل استقرار غلاف ها و تاثیر آن روی زاویه خمشی مفاصل براساس مکانیزم کوپل کننده ارایه و بیان شده است. در مرحله ی بعد، با توجه به توابع به دست آمده در بخش سینماتیک و روابط ریاضی سیستم کوپل کننده یک مدلی از انگشت رباتیکی با خصوصیات مطرح شده در نرم افزار آدامز مدل سازی شده است. در گام بعد پس از لینک کردن این نرم افزار با نرم افزار متلب نتیجه حاصل از روابط موجود بین مفاصل انگشت شبیه سازی شده استخراج و بحث شده است. در گام آخر با توجه به نتایج شبیه سازی نمونه ای با استفاده از پرینتر سه بُعدی مطابق با مکانیزم پیشنهادی ساخته و ارایه شده است.

Design New Cable System to Drive Exoskeleton Fingers for Rehabilitation

Anthropomorphic robotic hand has always been one of the interesting topics for researchers in recent decades due to its application range, including space exploration, medicine, military, etc. In this paper, a new plan is designed to drive exoskeleton fingers and by means of which the fingers can not only mimic humanlike movements, but also be lightweight and portable. In this way, before implementation of the new plan, the anatomy of index finger and related kinematic were studied to give a hand to the extraction of angle relationships among distal, middle, and proximal phalanges. In upcoming step, theories, and mathematical relations about replacing sheaths and its influence on bending joints, based on the coupling mechanisms, were explained and applied clearly. Additionally, considering extracted relationships and equations in prior section, a new model of robotic finger with mentioned properties was simulated in MSC ADAMS software. In following step, after linking the software with Matlab, the results of the simulation and comparing them with human finger in the configuration and generation of humanoid movements were discussed. In the last step, according to simulation results, an example was constructed and presented, using a 3D printer in accordance with the proposed mechanism.