Analysis and construction of upper-limb prosthesis using intelligent drives.

Diplomová práce se zabývá návrhem robotické protézy horní končetiny s počátkem v oblasti humeru s ohledem na biologickou předlohu. Práce seznamuje s analýzou pohybu paže, výběrem optimálního počtu stupňů volnosti vzhledem ke konstrukčním omezením a charakteru zvolených pohybů i návrhem konkrétního konstrukčního řešení. Je zde představena metodologie i metody výběru vhodných aktuátorů umožňujících pohyb této robotické struktury s ohledem na pozdější možnosti řízení a vhodnou užitečnou zátěž. Dále je představena kinematická i dynamická analýza navrženého otevřeného řetězce a vlastní konstrukce prototypu protézy horní končetiny, zahrnující výběr materiálu, výrobu jednotlivých konstrukčních dílů a jejich vzájemné sestavení včetně zabudování a usazení motorů. Rozsah práce je zakončen fyzickou konfigurací jednotlivých motorů, aby bylo umožněno implementovat řízení robotické paže po sběrnici CAN. Zmíněné procesy jsou simulovány v prostředí MATLAB Simulink, MATLAB SimMechanics, SolidWorks a EPOS - verze 18.The thesis is engaged in a design of robotic upper limb prosthesis setting in humerus following natural human movement. Thesis acquaints with an analysis of motion of arm, selecting optimal rate of degrees of freedom in regard of constructive limitations and characters of selected movements even the design of the concrete construction. The methodology and methods of selecting of suitable actuators are presented. The motors have to respect all requirements of control and useful load. Further the thesis acquaints with kinematic even dynamic analysis of designed open chain and the construction of the prototype of upperlimb prosthesis incident to the design - it means a material selection, the manufacture of constructive pieces and its configuration including all motors fitting and application. The sphere of work is ended by physical configuration of each motor to enable to implement the control of the robotic arm via CAN bus. The mentioned processes are simulated in MATLAB Simulink, MATLAB SimMechanics, SolidWorks and EPOS - version 18