Funkčně biomimetický exoskelet lidské horní končetiny pro selektivní podporu svalů
Cíle projektu
Cílem projektu je využít přenosu poznatků a myšlenek z biologické reality kosterně svalového systému horní končetiny člověka do konceptu a návrhu exoskeletu. Zásadní inovací projektu je funkční využití konceptu redundantních pohonů ve struktuře exoskeletu, které by následně ovlivnilo staticky přeurčený systém horní končetiny. Tento přístup se dá označit jako biomimetický. Rozhodujícími cíli budou optimální redundance pohonů, ovládání tuhosti a potenciál rychlé změny pohybového stavu podle fyziologického rozsahu pohybu pro dané klouby. Tento přístup umožní zacílit funkci exoskeletu na posílení vybraných jednotlivých svalů při komplexním pohybu a změnu tuhosti celého systému za účelem realizace plného rozsahu pohybu a minimalizace rizika selhání systému. Mechanické a funkční vlastnosti celého biomechatronického systému budou testovány na virtuálním prototypu spojeného systému paže-exoskelet a také pomocí dílčích experimentálních demonstrátorů.
Klíčová slova
Exoskeletonmusculoskeletal modellingmechatronicsbiomimeticsparallel structureredundantly actuated mechanismsstiffness control
Veřejná podpora
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
Program
Standardní projekty
Veřejná soutěž
SGA0202300001
Hlavní účastníci
České vysoké učení technické v Praze / Fakulta strojní
Druh soutěže
VS - Veřejná soutěž
Číslo smlouvy
23-06920S
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
Functionally biomimetic exoskeleton of human upper limb for selective muscle augmentation
Anotace anglicky
The aim of the project is to use the transfer of knowledge and ideas from the biological reality of musculoskeletal system of the human upper limb to exoskeleton concept and design. The principal innovation of the project is functional usage of the concept of redundant actuation in the structure of exoskeleton that would in turn influence statically overdeterminate system of the upper arm. This approach could be denoted as biomimetic. The crucial targets will be the optimum actuator redundancy, stiffness control and potential to rapidly change motion pattern following the physiological range of motion for given joints. This approach will allow to target the function of exoskeleton in order to augment the function of selected individual muscles at complex motion while changing the stiffness of the overall system in order to perform full range motion and minimize the risk of system failure. The mechanical and operational properties of the whole biomechatronic system will be tested by virtual prototype of coupled arm-exoskeleton system and also by partial experimental demonstrators.
Vědní obory
Kategorie VaV
ZV - Základní výzkum
OECD FORD - hlavní obor
20301 - Mechanical engineering
OECD FORD - vedlejší obor
20302 - Applied mechanics
OECD FORD - další vedlejší obor
—
CEP - odpovídající obory
(dle převodníku)GB - Zemědělské stroje a stavby
JQ - Strojní zařízení a nástroje
JR - Ostatní strojírenství
JT - Pohon, motory a paliva
Termíny řešení
Zahájení řešení
1. 1. 2023
Ukončení řešení
31. 12. 2025
Poslední stav řešení
K - Končící víceletý projekt
Poslední uvolnění podpory
29. 2. 2024
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Systémové označení dodávky dat
CEP25-GA0-GA-R
Datum dodání záznamu
21. 2. 2025
Finance
Celkové uznané náklady
8 632 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
7 575 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
1 041 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
0 tis. Kč
Uznané náklady
8 632 tis. Kč
Statní podpora
7 575 tis. Kč
0%
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
OECD FORD
Mechanical engineering
Doba řešení
01. 01. 2023 - 31. 12. 2025