Ganzkörperexoskelett

Exoskelett für die robotische Oberkörper-Assistenz


Ganzkörperexoskelett
Das System deckt die gesamte Kinematik des menschlichen Körpers ab (Foto: Meltem Yilmaz, DFKI GmbH)

Technische Details

Größe: 531mm x 810mm x 1640mm (anpassbar)
Gewicht: 41 kg
Stromversorgung: 48 V
Antrieb/ Motoren:
30 aktive DOF (20 x BLDC Robodrive, 2x Maxon, 6x Allied Motion)
Sensoren:
8 x iC-Haus MH, 48 x iC-Haus MU, 2 x Honeywell FG10N, 8 ATI Nano 25, 2 ATI Nano 17, 2 kapazitive Touch- Sensoren, 6 Waycon cable pull Positionssensoren, 2 Waycon Positionssensoren.
Kommunikation:
30 BLDC Stacks für die verteilte Gelenkregelung, 2 DFKI ZynqBrain V1.1 , DFKI multi e-fuse Platine, Kommunikation über NdlCom.

Organisatorische Details

Partner:

rehaworks GmbH

Fördergeber: Bundesministerium für Bildung und Forschung
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.
Förderkennzeichen: Gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR), DLR-Projektträger, Softwaresysteme und Wissenstechnologien. Förderkennzeichen: 01IM14006A
Anwendungsfelder: Assistenz- und Rehabilitationssysteme
Weltraumrobotik
Verwandte Projekte: TransFIT
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Exoskelett Passiv (VI-Bot)
Passives Exoskelett für den menschlichen Oberkörper (rechter Arm)
Verwandte Software: HyRoDyn
Hybrid Robot Dynamics
CAD-2-SIM
Computer Aided Design To Simulation
pySPACE
Signalverarbeitungs- und Klassifikationsumgebung in Python
reSPACE
Reconfigurable Signal Processing and Classification Environment

Systembeschreibung

Das aktive Ganzkörperexoskelett von der Rückseite

Das aktive Ganzkörperexoskelett ist eine Mensch-Maschine-Schnittstelle die Synergien erzeugt, mit dem Zweck Prozesse und den Arbeitsfluss im Bereich der Oberkörper Rehabilitation zu optimieren. Das Exoskelett hat sieben Kontaktpunkte mit dem Operator und die kinematische Struktur folgt den Bewegungen des Menschens. Um die nötige Autonomie für Rehabilitation-Anwendungen zu erreichen, werden alle Prozesse in einem kleinen eingebetteten Computer verarbeitet. Die kinematische Struktur hat fünf aktive Freiheitsgrade an jeden Arm, sechs am Rücken, sechs an der Hüfte, zwei an den Beinen und sechs pro Fußgelenk.

Weitere Details:

  • Regelarchitektur mit 3 hierarchischen Ebenen. Robuste kaskadierte Geschwindigkeit-Position-Strom Regelung in der niedrigsten Ebene, dynamische Regelung, Gravitationskompensation und Biosignal-Integration in der mittleren Ebene und Ansteuerung über eine Web GUI in der höchsten Ebene.
  • 3 Therapie-Modi, implementiert für den Oberkörper:
    Master-Slave, Teach-In and Replay, freier Gravitationskompensation-Modus
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zuletzt geändert am 23.03.2020
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