Пермские ученые спроектировали двигатель для протезов, имитирующий движения пальцев

Ученые Пермского политехнического университета (ПНИПУ) спроектировали цилиндрический двигатель для бионического протеза кисти. Он будет имитировать естественное движение пальцев. Как сообщает пресс-служба ПНИПУ, разработка пермских ученых не имеет аналогов в мире, ее можно использовать в отечественных бионических протезах.

Разработчики представили результаты исследования в журнале «Вестник ПНИПУ: Электротехника, информационные технологии, системы управления». Исследователи работали по государственному заданию Минобра РФ. В проектировании цилиндрического двигателя также участвовали специалисты пермской компании ООО «Зеленый мир».

Ученые предложили заменить двигатели вращения в протезах на линейные, чтобы повысить механическую надежность, ремонтопригодность и скорость работы протеза. Для этого исследователи спроектировали линейный двигатель небольшого размера, обеспечивающий высокую точность позиционирования. В качестве элемента питания в изобретении используется малогабаритный источник постоянного тока, находящийся в корпусе протеза. Исследователи разработали 3D-модели двигателя, его компонентов и спроектировали его расположение в корпусе протеза.

Диаметр индуктора двигателя составил 25 мм, а длина — 81 мм, он сможет развивать силу в 14,7 Н при токе 0,47 А. Линейный двигатель в будущем планируется использовать для создания модульных конструкций с быстросъемными элементами, в приводах экзоскелетных систем и в протезах цельных конечностей. Благодаря разработке пермских ученых, движение протеза будет более быстрым, естественным и энергоэффективным.

Помимо использования в протезах, линейные двигатели можно использовать при автоматизации теплиц, в шлифовальных станках, приводах станков с числовым программным управлением, а также в нефтяной, авиационной и газовой промышленности. Ученые ПНИПУ планируют разработать систему управления двигателем, в которую войдет аппаратное обеспечение, которое будет управлять двигателем, плавно имитируя естественные движения мышц. Его можно будет внедрить в системы управления российских протезов.