ОРИГИНАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
Решение задачи формирования безопасной конфигурации роботического протеза верхней конечности человека
1 Центр развития науки, технологий и образования в области обороны и обеспечения безопасности государства, Национальный исследовательский Томский государственный университет, Томск, Россия
2 Федеральный научно-клинический центр медицинской реабилитации и курортологии Федерального медико-биологического агентства, Москва, Россия
Для корреспонденции: Дмитрий Сергеевич Жданов
ул. Красноармейская, д. 14, г. Томск, 634029, Россия; ur.liam@vonadhz_s_d
Финансирование: результаты были получены в рамках выполнения государственного задания Минобрнауки России, проект № FSWM-2022-0008.
Благодарности: заместителю генерального директора ФГБУ ФНКЦ МРиК ФМБА России Н. Абдулкиной за поддержку научного коллектива; проректору по научной и инновационной деятельности НИ ТГУ А. Ворожцову за помощь в развитии исследований в области медицинской робототехники.
Соблюдение этических стандартов: исследование одобрено этическим комитетом Федерального научно-клинического центра медицинской реабилитации и курортологии Федерального медико-биологического агентства (протокол № 1 от 06 июля 2022 г.).
На сегодняшний день остается актуальной разработка методов контроля позиционирования роботических манипуляторов с помощью систем технического зрения (СТЗ) с целью обеспечения безопасности пациентов и медицинского персонала при работе с медицинскими роботизированными реабилитационными устройствами. Целью исследования было разработать метод повышения безопасности применения роботизированных медицинских реабилитационных устройств путем разработки и апробации алгоритма расчета угловых положений роботизированных манипуляторов или роботических протезов, применяемых в восстановительном лечении и позволяющих воспроизвести естественную траекторию перемещения руки человека под контролем СТЗ. Дано описание роботизированного манипулятора, использованного при проведении исследований, представлены существующие подходы к расчету угловых положений приводов, а также описание предлагаемого алгоритма. Приведены сравнительные результаты работы предлагаемого алгоритма и существующих методов расчета угловых положений приводов роботизированных манипуляторов (роботических протезов) и предполагаемые направления для его доработки.
Ключевые слова: безопасность человека, управление манипулятором, роботический протез, роботизированная реабилитация, координата в трехмерном пространстве, системы технического зрения, кинематика