Российские учёные улучшили точность движений протезов

Учёные ПНИПУ научились использовать двигатели из промышленности для создания протезов рук

Линейные двигатели всё активнее внедряются в робототехнику, компрессоры, гидравлические системы, нефтедобычу и другие отрасли благодаря своей энергоэффективности и высокой точности. Недавно учёные ПНИПУ улучшили конструкцию линейных двигателей для бионических протезов, что упростит их производство и повысит характеристики. В протезах эти двигатели преобразуют энергию в линейное движение, помогая людям выполнять простые действия, такие как поднятие предметов или открытие шкафов.

Современные бионические протезы используют обычные двигатели вращения и передаточные механизмы, что усложняет конструкцию и увеличивает вес и шум. В случаях, требующих нескольких степеней свободы, например, для движений запястья, приходится использовать три отдельных двигателя, что также неидеально. Учёные ПНИПУ предложили замену классических двигателей вращения на сферические и линейные, что позволяет устранить эти недостатки и повысить тяговое усилие протезов.

Инженеры улучшили конструкцию пазов статора, что упростило укладку обмотки и модульную сборку двигателя. Оптимизация позволила снизить колебание тягового усилия на 50%, хотя само усилие немного уменьшилось. Второй вариант модернизации включал увеличение питающего напряжения, что повысило тяговое усилие до 22,2 Н. Это решение оказалось более эффективным, поскольку увеличение напряжения расширяет диапазон усилий, незначительно увеличивая вес. В итоге, новая конструкция линейных двигателей для бионических протезов, ПНИПУ улучшит их точность, удобство использования и упростит производство.