Ученые ПНИПУ ранее разработали собственный линейный двигатель для протезов, а теперь нашли способ улучшить его конструкцию для упрощения производства и повышения характеристик готовых изделий.

Специалисты предложили заменять классические двигатели вращения на сферические и линейные, чтобы избежать тяжести и шума. Следующим этапом стала оптимизация конструкции для увеличения тягового усилия — одной из основных характеристик протезов.

Классические электродвигатели состоят из статора и ротора. Ученые усовершенствовали конструкцию пазов статора, что позволило устранить проблемы при укладке обмотки. Новый паз состоит из двух частей, зажимающих обмотку, что упрощает модульную сборку двигателя.

После изменения конструкции среднее тяговое усилие двигателя составило 10,3 Н, а размах колебаний — 21,05 Н. Однако высокое колебание затрудняет управление протезом, создавая лаг в системе.

Моделирование показало, что сталь магнитопровода недоиспользуется, так как индукция составляет примерно 1,15 Тл при насыщении стали в 1,8 Тл. Таким образом, ученым требуется или уменьшить количество стали для облегчения протезе, или увеличить напряжение питания для повышения мощности. В первом варианте уменьшение толщины паза для обмотки увеличило количество витков с 63 до 75, что снизило колебания тягового усилия почти на 50%, с незначительным уменьшением самого усилия до 10,03 Н, что считается допустимой потерей. Во втором варианте увеличение напряжения с 3,7 В до 7,4 В повысило тяговое усилие до 22,2 Н. Увеличение колебаний можно компенсировать системой управления, что делает второй вариант более предпочтительным.

Ученые ПНИПУ предложили новую конструкцию пазов статора для линейного двигателя в бионических протезах и выяснили, что увеличение напряжения питания расширяет диапазон развиваемого усилия. Применение результатов исследования на практике сделает протезы более точными, удобными в использовании и упростит их производство.

Читать материалы по теме:

Пермские ученые разработали протезы, которые могут «расти» вместе с ребенком

Ученые из Перми улучшат работу бионических протезов

Пермские ученые создали бионический протез уха

Не пропускайте наши новостиДобавьте сайт в предпочитаемые источники, чтобы видеть нас чащеДобавить в Google

Сейчас на главной

«Алмаз-Антей» показал турель с двумя дробовиками для перехвата FPV-дронов

«Алмаз-Антей» показал турель с двумя дробовиками для перехвата FPV-дронов

Два спаренных карабина «Вепрь-12 Молот» стали основой комплекса «Автоприцел», предназначенного для отражения атак беспилотников

Космические аварии будут устраивать прямо на Земле: зачем «Решетнёву» новый испытательный комплекс

Космические аварии будут устраивать прямо на Земле: зачем «Решетнёву» новый испытательный комплекс

Специалисты смогут заранее проверить, как спутниковая аппаратура поведёт себя при сбоях и потере связи, не отправляя её на орбиту