Institut für Mechatronik im Maschinenbau M-4
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Design und Konstruktion eines augengesteuerten Roboters für gelähmte Patienten

Das Ziel dieses Projektes ist es, Eye-Tracking als eine der Steuerungsmöglichkeiten für die Bewegung der Roboterteile zu nutzen und dieses Steuerungssystem mit medizinischen Robotern für gelähmte Patienten zu kombinieren. Für die Implementierung dieses Steuerungssystems soll ein Roboter entwickelt werden, der Handgelenkbewegungen ermöglicht. Die Entwicklung dieses Systems wird durch hohe technische Anforderungen an verschiedene Aspekte wie Größe und Gewicht der Aktoren eingeschränkt. Darüber hinaus muss die Stabilität des Systems gewährleistet sein, um ein komfortables System für den Patienten zu ermöglichen. Es ist notwendig, unter Berücksichtigung der gegebenen Restriktionen ein Design- und Steuerungskonzept für das Gerät zu entwickeln, das die Plattform versorgt. Der erste Schritt der Arbeit ist also der mechanische Teil und die Konstruktion eines Systems für die Beuge-/Extensionsbewegung des Handgelenks. Unter Berücksichtigung des Entwurfs ist der nächste Schritt das Finden der geeigneten Aktoren für das System. 

Aufgrund der Tatsache, dass gelähmte Patienten die Bewegungen nur durch die Bewegung ihrer Augen steuern können, ist das Eye-Tracking-System ein nützlicher Weg, um ihnen bei der Ausführung ihrer Arbeiten zu helfen. Es ist wichtig, dass die Robustheit des Systems gewährleistet ist. Aus diesem Grund sollte die Entwicklung die Analyse möglicher Störungen beinhalten.

 

Konzept

Um die Anforderungen des Projekts zu erfüllen, erfordert es innovative Lösungen in verschiedenen technologischen Bereichen. Die Entwicklung ist daher in vier Hauptunterfunktionen strukturiert, um dem Projekt zu einem effektiven Ergebnis zu verhelfen.  

Die Unterfunktion von ...

Die Konstruktion von Mechanismen umfasst den Entwurf eines Systems, um die beabsichtigten DOFs bereitzustellen. Um dieses Ziel zu erreichen, sollten die Anforderungen an das System wie Kräfte, Bewegungsbereich und Kinematik des Systems berücksichtigt werden. Zu diesem Zweck kann der erste Entwurf nur für einen Freiheitsgrad durchgeführt werden.

Control beinhaltet den Entwurf eines Steuerungssystems, das die Befehle der Augen als Eingaben verwendet und die Aktoren entsprechend dieser Befehle bewegt

Das Eye-Tracking-System ermöglicht es dem System, dem Patienten die Möglichkeit zu geben, die Bewegungen seiner Hand mit den Augen zu steuern.

Sensor- und Aktuatordesign berücksichtigt neue Designs für Sensoren und Aktuatoren, um ein komfortables System für Patienten zu schaffen.

Ansprechpartner: Dr.-Ing. Alireza Abbasimoshaei