Метод автоматизированного проектирования экзоскелета нижних конечностей с применением параметрического дизайна предназначен для создания медицинских экзоскелетов нижних конечностей под антропометрические параметры оператора, что позволяет снизить погрешность совмещения осей движения суставов экзоскелета и осей движения суставов оператора. Метод основывается на перестроении эталонной модели экзоскелета нижних конечностей под антропометрические данные оператора и включает в себя следующие проектные процедуры: процедуру снятия мерок с оператора, снятие изображения, полученного в результате 3D-сканирования, заполнение формы приложения, учитывающего эксплуатационные требования, вывод перестроенной модели экзоскелета и сопутствующей документации. Для определения элементной базы экзоскелета используется база данных электрорадиокомпонентов, подбираемых под эксплуатационные требования. Для построения каркаса, соответствующего антропометрическим данным, используется предварительно созданная эталонная модель экзоскелета нижних конечностей. Для апробации модели метод также включает в себя виртуальную симуляцию работы через наложение перестроенной модели экзоскелета на 3D-модель оператора, полученную в результате 3D-сканирования, с последующей проверкой анимации движений и совмещения коллизий моделей. Для проверки эффективности было произведено тестирование построения экзоскелетов под антропометрические данные пользователя ручным и автоматическим способами.
The method of computer-aided design of the exoskeleton of the lower extremities using parametric design is intended for creating medical exoskeletons of the lower extremities according to the anthropometric parameters of the operator, which allows reducing the error in combining the axes of movement of the exoskeleton joints and the axes of movement of the operator’s joints. The method is based on rebuilding a reference model of the exoskeleton of the lower extremities according to the anthropometric data of the operator and includes the following design procedures: the procedure for taking measurements from the operator, taking the image obtained as a result of 3D scanning, filling out the application form that takes into account operational requirements, outputting the rebuilt exoskeleton model and accompanying documentation. To determine the elemental base of the exoskeleton, a database of electrical and radio components selected for operational requirements is used. To construct a frame corresponding to anthropometric data, a previously created reference model of the lower extremity exoskeleton is used. To test the model, the method also includes a virtual simulation of work by superimposing a rebuilt exoskeleton model on a 3D model of the operator obtained as a result of 3D scanning, followed by checking the animation of movements and the combination of model collisions. To test the effectiveness, we tested the construction of exoskeletons for the anthropometric data of the user using manual and automatic methods.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.