Информационные технологии интеллектуальной поддержки принятия решений, Информационные технологии интеллектуальной поддержки принятия решений 2018

Размер шрифта: 
К вопросу построения математической модели траектории движения пальцев рук
Д. И. Тимбакова, Ю. О. Уразбахтина

Изменена: 2019-11-02

Аннотация


В данной статье представлена концепция создания математической модели траектории движения пальца руки человека. Математические модели движения пальцев необходимы для создания системы управления протезом пальца руки и соответствующего устройства которое может быть применено для реабилитации пациентов с нарушениями двигательных функций рук. Физическую модель пальца предлагается разработать с помощью резистивного датчика и схемы сбора данных. Для создания математической модели траектории движения пальца использованы возможности пакета MATLAB. Полученный результат может быть полезен для разработки системы управления пальцем протеза руки и соответствующего реабилитационного устройства.

Ключевые слова


математическое моделирование; система управления протезом; matlab; реабилитационное устройство человека; управление пальцами рук

Литература


1.            Аьбрехт Г. А. Активные верхние конечности, рабочие приспособления и их значения в связи с приспособляемостью ампутированных увечных. Журн. совр. хир., 1927.

2.            Бетехтин В. А. Протезирование коротких культей предплечья. «Вопросы протезирования», вып. I, Труды Лен. ин-та протея., 1935.

3.            NHS Choices, "Amputation", http://www.nhs.uk/Conditions/Amputation/ Pages/ Introduction.aspx" Page (дата обращения:: 11/07/2012.

4.            L. Y. Chang, Y. Matsuoka, “A kinematic thumb model for the ACT hand”, Proceedings of the 2006 IEEE International Conference on Robotics and Automation, pp. 1000-1005, 2006.

5.            W. Park, S. Kwon, H. Lee, J. Kim, “Thumb-tip force estimation from sEMG and a musculoskeletal model for real-time finger prosthesis,” 2009 IEEE International Conference on Rehabilitation Robotics, pp. 305-310, 2009.

6.            M. M. Salah, K. N. Khalid, “Thumb reconstruction by grafting skeletonized amputated phalanges and soft tissue cover – A new technique: A case series,” Cases Journal, Vol. 1, pp. 725-730, 2008.

7.            Y. Soo, M. Sugi, H. Yokoi, T. Arai, M. Nishino, R. Kato, T. Nakamura, J. Ota, “Estimation of handgrip force using frequency-band technique during fatiguing muscle contraction,” Journal Electromyogr Kinesiol, Vol. 20, pp. 888–895, 2010.

8.            C. Castellini, P. van der Smagt, G. Sandini, G. Hirzinger, “Surface EMG for force control of mechanical hands,” 2008 IEEE International Conference on Robotics and Automation. pp. 725- 730, 2008.

9.            A. Harada, T. Nakakuki, M. Hikita, C. Ishii, “Robot finger design for myoelectric prosthetic hand and recognition of finger motions via surface EMG,”2010 IEEE International Conference on Automation and Logistics (ICAL), pp. 273-278, 2010.

10.          F. Tenore, A. Ramos, A. Fahmy, S. Acharya, R. Etienne-Cummings, N. K. Thakor, “Towards the Control of Individual Fingers of a Prosthetic Hand Using Surface EMG Signals,” Proceedings of the 29th International Conference of the IEEE EMBS. pp. 6145-6148. 2007.

11.          J. H. Chang S. E. Baek, S. H. Lee. “Design and control of a robotic finger for prosthetic hands,” Proceedings of the 1999 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, pp. 113–117, 1999.

12.          M. A. Prince and J. Walton, “Finger Motion Modeling for Bionic Fingers,” Unpublished, July 2011

13.          J. Friedman and T. Flash, “Trajectory of the index finger during grasping,” Experimental Brain Research, Springer-Verlag (2009) vol.011.


Полный текст: PDF