В НИУ «МЭИ» разработали перчатку для дистанционного сенсорного управления робототехнической системой различного назначения

Ученые НИУ «МЭИ» создали программно-аппаратный комплекс (ПАК) для считывания и передачи сигналов о движении человеческой руки. ПАК предназначен для дистанционного управления движением робототехнической системой различного назначения. Технологии имитационного моделирования и функционирования ПАК реализованы в отечественной среде динамического моделирования SimInTech.

Особенностью комплекса является дополнительное сенсорное обеспечение, позволяющее оценить пространственное движение кисти руки оператора и сформировать управляющие сигналы во внешнюю техническую систему. Программная часть комплекса предназначена для обработки измерительной информации сенсорной перчатки и формирования управления и силовых обратных связей с учетом взаимодействия с внешней средой. Сенсорная часть системы реализована на базе инерциальных измерительных модулей, магнитометров и тензодатчиков.

«Разработанная нашими учеными технология сенсорного управления открывает новые возможности по применению робототехнических систем во многих сферах жизни. Использование программных продуктов и аппаратных средств российского происхождения определяет большой потенциал для дальнейшего совершенствования данного решения и его адаптации под различные задачи в области медицины, наукоемкого производства, управления беспилотными аппаратами», – рассказал о разработке ректор НИУ «МЭИ» Николай Рогалев.

В отличие от известных технических решений в виде полиджойстиков, сенсорных перчаток и других прототипов, аппаратная часть комплекса позволяет не только передать движение руки человека-оператора во внешнюю техническую систему, но и отразить информацию об усилиях и отклике внешней среды на движение дистанционно управляемой технической системы.

Для отображения ограничений в процессе управления движением и реакции внешней среды на действие человека-оператора разработаны новые инженерные решения, обеспечивающие взаимодействие человека с управляемой им технической системой. С помощью системы управления искусственными сухожилиями, вибрационными и тактильными датчиками, встроенных в перчатку оператора формируются сигналы биологической обратной связи, которые позволяют существенно повысить точность процессов управления внешней технической системой.

Конкурентные преимущества ПАК проявляются в высокой точности и безопасности функционирования человеко-машинной системы, достигаемые за счет разработанной силовой биологической обратной связи.

Результаты исследований используются при создании и внедрении в медицинскую практику роботизированной перчатки, позволяющей восстановить моторику и двигательную активность человека с постинсультными и другими системными нарушениями за счет существенного увеличения объёма целенаправленных движений.