|
Thesis
/ | ROMDOC-THESIS-2016-189 |
CERCETAREA ŞI DEZVOLTAREA MUŞCHILOR PNEUMATICI DESTINAŢI ACŢIONĂRII UNOR ECHIPAMENTE DE PROTEZARE
Vişan, Alexandra Liana
2012-02-28
Abstract: ABSTRACTUL TEZEI DE DOCTORAT “CERCETAREA ŞI DEZVOLTAREA MUŞCHILOR PNEUMATICI DESTINAŢI ACŢIONĂRII UNOR ECHIPAMENTE DE PROTEZARE” Obiectivul principal al tezei de doctorat l-a reprezentat dezvoltarea unui echipament de reabilitare acţionat de muşchi pneumatici artificiali, cu caracter inovativ, realizaţi din materiale textile de ultimă generaţie. Programul de studiu doctoral a debutat cu etapa de cercetare teoretică a muşchilor artificiali, domeniul de frontieră de mare interes în cadrul sistemelor mecatronice de acţionare, respectiv a muşchilor pneumatici artificiali. Totodată a fost realizat un studiu privind domeniile în care aceste sisteme de acţionare neconvenţionale sunt aplicabile. Majoritatea domeniilor în care se pot integra sunt: în medicină (echipamente de protezare, ortezare şi reabilitare locomotorii), în robotică (mâini mecanice, sisteme de asistenţă şi amplificare a capacităţii umane) şi „costume active”. Cercetarea experimentală a muşchilor pneumatici a fost realizată pe cel mai reprezentativ muşchi pneumatic comercial din Europa, muşchiul fluidic FESTO. În urma acestei activităţi a fost obţinut modelul matematic al acestui actuator, în funcţie de presiunile de lucru. În cadrul programului de cercetare desfăşurat la Universitatea „POLITECNICA DI TORINO” s-a stabilit o nouă direcţie de dezvoltarea a muşchilor pneumatici artificiali şi anume, utilizarea materialelor textile laminate în construcţia muşchilor artificiali pneumatici, simultan cu asigurarea parametrilor optimi de funcţionare pentru a fi implementaţi în sistemele de acţionare mecatronice. În acest scop, au fost testate diverse tipuri de materiale textile bi-laminate şi tri-laminate, la: tracţiune, oboseală şi permeabilitate. În urma activităţii de cercetare experimentală (testare, sinteza şi analiza rezultatelor) s-au obţinut caracteristicile experimentale ale acestor materiale textile. În funcţie de criteriile de performanţă a fost selecţionat materialul textil optim, a cărui caracteristică a fost implementată în modelul 3D al muşchiului inovativ „POLITO”. Rezultatele experimentale au validat modelul 3D al muşchiului pneumatic textil şi au generat un model matematic pentru acest tip de actuator. Cele două modele de muşchi pneumatici artificiali cercetaţi, au fost implementate în modelul funcţional al unui echipament de reabilitare medicală al membrului superior, prevăzut cu un sistem de comandă performant, astfel încât acesta să poată fi utilizat de un număr cât mai mare de pacienţi şi să corespundă din punct de vedere terapeutic. Acest echipament de reabilitare se aliniază la cerinţele actuale, în conformitate cu tendinţele de dezvoltare ale echipamentelor medicale. ABSTRACT OF DOCTORAL THESIS “THE RESEARCH AND DEVELOPMENT OF THE PNEUMATIC MUSCLES MENT TO DRIVE PROSTHETIC EQUIPMENTS” The main objective of the doctoral thesis is the development of rehabilitation equipment powered by pneumatic artificial muscles, with innovative character, made from last generation textile materials. The doctoral research program began with theoretical research of artificial muscles, the frontier field of large interest in mecatronical power systems, respectively of pneumatic artificial muscles. In the same time, it was carried out a study regarding the applicability of these unconventional actuation systems. The main domains in which these can be implemented are: in medicine (prosthesis, outhouses and locomotors rehabilitation equipments), in robotics (robotic arms, assistance and amplification of human power systems) and “power suits”. The experimental research of pneumatic muscles was carried out on the most representative commercial muscle from Europe, made by FESTO Company. As a result of this activity, it was obtained a mathematic model of this actuator, depending on the supply pressures. In the frame of research program done in “POLITECNICA DI TORINO” University, it was established a new direction in the development of pneumatic artificial muscles that are manufactured by laminated textile materials and in the same time ensuring the optimal working field in order to be implemented in the mecatronical power systems. In this purpose, bi-laminated and three-laminated textile materials were tested to: traction, fatigue and permeability. Due this experimental research (testing, synthesis and result analyze) were obtained the experimental characteristics of these textile materials. Depending on performance criteria it was selected the best textile material, which characteristic was implemented in „POLITO” 3D innovative muscle model. The experimental results validated the 3D textile pneumatic muscle model and also generated a mathematical model for this type of actuator. These two pneumatic muscles that had been studied, had been implemented in the functional model of the upper limp medical rehabilitation equipment, foreseen with a PLC control unit, being able to be used by a large number of patients and to meet the therapeutic requirements. This rehabilitation equipment stands for the latest requirements, in accordance with the development tendencies in the field of medical equipments.
Keyword(s): Inginerie medicală -- Teză de doctorat ; Implanturi medicale -- Teză de doctorat ; Muşchi artificiali -- Acţionare pneumatică -- Teză de doctorat
OPAC: See record in BC-UPB Web OPAC
Full Text: see files
Record created 2016-05-24, last modified 2016-05-24
Similar records
| People who viewed this page also viewed: |
|
|
Be the first to review this document.
Start a discussion about any aspect of this document.
guest ::