Роботы для выполнения манипуляций на мягких тканях (роботы для массажа)

Сферы применения мехатронных систем

Мехатроника — это область науки и техники, посвященная созданию и эксплуатации машин и систем с компьютерным управлением движением, которая базируется на знаниях в области механики, электроники и микропроцессорной техники, информатики и компьютерного управления движением машин и агрегатов.

Мехатронный модуль— это функционально и конструктивно самостоятельное изделие для реализации движений с взаимопроникновением и синергетической аппаратно-программной интеграцией составляющих его элементов, имеющих различную физическую природу.

Мехатронная система— совокупность нескольких мехатронных модулей и узлов, синергетически связанных между собой, для выполнения конкретной функциональной задачи.

Составные части мехатронной системы

Электромеханическая. Эта часть является главным элементом, обеспечивающим движение и выполнение механической работы системой, при этом ключевую роль в ней играют сенсоры, позволяющие проверять физические параметры того или иного объекта, состояние среды и другое.

Компьютерная. В широком смысле, это — «мозг» системы, к которому относятся программируемые микроконтроллеры и компьютеры, совершающие необходимые вычисления. Все остальные части системы предоставляют информацию для компьютерной, а она, в свою очередь, определяет необходимые действия для тех, что находятся под ее контролем.

Медицина

Мехатронные системы для реабилитации людей с ограничениями жизнедеятельности (МСР), реабилитационные технологии или вспомогательные технологии — общее название средств для облегчения повседневной жизни людей с инвалидностью и другими ограничениями жизнедеятельности.

К техническим средствам реабилитации инвалидов относятся устройства, содержащие технические решения, в том числе специальные, используемые для компенсации или устранения стойких ограничений жизнедеятельности инвалида.

Роботы для выполнения движений конечностей в суставах

Движения конечностей в суставах руками врача широко используются в спортивной, восстановительной медицине, в лечении и обучении пациентов с последствиями инсульта, детского церебрального паралича

Робот швейцарской фирмы “Lokomat” является наиболее ярким представителем подкласса реабилитационных роботов для выполнения движений конечностей в бедренных, коленных и голеностопных суставах.

Lokomat состоит из четырёх приводов для навязывания движений ходьбы и системы разгрузки веса пациента и беговой дорожки.

Пациенты, находящиеся в инвалидном кресле, могут быть без особого
труда переведены на полотно беговой дорожки и закреплены с помощью специальных фиксаторов. Управляемые компьютером приводы синхронизированы со скоростью беговой дорожки. Они задают ногам пациента траекторию движения, которая формирует ходьбу, близкую к естественной.

Роботы для выполнения манипуляций на мягких тканях (роботы для массажа)

Разнообразные аппаратные средства издавна применяются для облегчения труда массажиста, предупреждения профессиональных заболеваний кистей его рук.

Более сложными являются средства автоматизации, например, массажные кресла. Массажные кресла в качестве актуаторов имеют воздушные подушки с регулируемым давлением, ролики с управляемыми усилиями прижатия.

Эффективность аппаратных средств массажа определяется адекватностью механического контакта с пациентом. Этот контакт осуществляется через инструмент аппаратного средства. Поэтому в техниках, воспроизводящих руки человека, инструмент должен имитировать контактные свойства человеческой руки: упругость, теплоту, влажность, фрикционные свойства (шероховатость, гладкость, скользкость), координационные возможности (многопальцевость, способность захватывать). В большей степени перечисленные свойства может обеспечить многосуставный манипуляционный робот.