Trợ lực tay

(Overhead work exoskeleton)

MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo một hệ thống cơ khí hỗ trợ trợ lực khớp vai khi hoạt động với các tư thế trên cao, với ứng dụng năng lượng đàn hồi của lò xo nhằm giúp giảm thiểu hoạt động của khớp vai và trấn thương các khớp, xương, cơ vùng vai

tổng quan đề tài

PHÂN LOẠI:

Chủ động, thụ động (chủ yếu), bán chủ động

Thiết bị chủ động sử dụng các cơ cấu như động cơ điện, cơ khí nén, hoặc hệ thống truyền động thủy lực để tạo ra lực hỗ trợ. Ngược lại, thiết bị thụ động chủ yếu dựa vào các phần tử đàn hồi như lò xo, dây đàn hồi, hoặc dây cót, giúp giảm chi phí và tăng tính tiện lợi khi sử dụng. Loại bán chủ động là sự kết hợp giữa cả hai, mang lại khả năng tối ưu hóa trong một số ứng dụng cụ thể

Mô phỏng tay chịu lực khi làm việc

TÍNH TOÁN MỨC HỖ TRỢ:

Sử dụng phương trình quỹ đạo điểm cuối cùng phương trình Lagrange kết hợp mô phỏng qua phần mêm Adams view.

Biểu đồ moment tác động lên khớp vai theo thời gian

Mô hình cơ thể người trong phần mềm Adams View

KIỂM NGHIỆM MỨC HỖ TRỢ

Sử dụng phương pháp đo tín hiệu điện cơ EMG cho 2 thử nghiệm:

+ Mô phỏng trạng thái làm việc tĩnh (khoan)

+ mô phỏng trại thái làm việc động (sơn, hàn)

CÁC PHIÊN BẢN ĐÃ PHÁT TRIỂN

PHIÊN BẢN 1

Là phiên bản đầu tiên, sử dụng phương pháp trợ lực bị động bằng lò xo, 3 bậc tự do là 3 bản lề cho các chuyển động cơ bản của khớp vai. Hộp trợ lực ở vị trí bắp tay, phiên bản này chưa có mô hình thực tế.

PHIÊN BẢN 2

Phiên bản này sử dụng phương pháp trợ lực thụ động bằng lò xo, có 3 bậc tự do với 1 khớp cầu và 1 khớp bản lề, hộp trợ lực được chuyển ra sau lưng.

Phiên bản này đã được cải tiến và có sản phẩm thực tế, so sánh giữa tính toán và thực tế bằng EMG. Ưu điểm của phiên bản này là có mức độ trợ lực cao ~90%, thiết kế gọn nhẹ do dùng các vật là các ống cacbon và nhựa. Tuy nhiên bên cạnh những cải tiến trên, phiên bản vẫn tồn tại một số nhược điểm như là độ thoải mái khi sử dụng chưa cao và chưa có các mức hỗ trợ cho từng hành động cụ thể.

PHIÊN BẢN 3

Phiên bản này sử dụng phương pháp trợ lực thụ động bằng lò xo, có 3 bậc tự do chính (3 khớp bản lề) và 2 bậc tịnh tiến phụ

Phiên bản này đã được cải tiến sử dụng cơ cấu cam để giới hạn khoảng trợ lực của thiết bị, 2 bậc tịnh tiến phụ giúp tăng độ thoải mái khi sử dụng, có độ thoải mái cao do sử dụng các vật liệu mềm (cao su, vải).Ưu điểm của phiên bản 3 là rẻ, nhẹ hơn so với các bản thương mại, hỗ trợ cho cả công việc tĩnh và động. Ngoài ra, mức hỗ trợ còn được thay đổi qua từng vị trí hoạt động. Phiên bản này vẫn còn tồn tại một vài nhược điểm như là độ cứng chưa đạt, và không có chế độ gấp gọn.

Google Sites

Report abuse