Sistem inteligent de protezare pentru membrul superior

par Karoly Menyhardt

Thèse de doctorat en Science pour l'ingénieur. Génie mécanique

Sous la direction de Octavian Gligor et de Daniel Jolly.

Soutenue en 2008

à l'Artois en cotutelle avec l'Universitatea Politehnica (Timisoara, Roumanie) .


  • Résumé

    La thèse présentée ici, représente un premier pas dans la réalisation d’un système prothétique intelligent pour le membre supérieur humain, aux coûts réduits, à Timisoara. Par la détermination des paramètres cinématiques du modèle simplifié de la prothèse on peut préconiser son comportement, soit on peut estimer ses possibilités de mouvement. Par la représentation de l’espace de travail et de ses projections sur divers plans, on peut observer, modifier et optimiser les lois du mouvement, respectivement la trajectoire de différents couples cinématiques contrôlés par les microcontrôleurs de la prothèse. En partant de l’étude de l’anatomie fonctionnelle du membre supérieur, ainsi que du stade actuel de développement des prothèses au niveau mondial, on a conçu, projeté et puis réalisé au niveau de prototype une prothèse intelligente pour le membre supérieur. La prothèse réalisée est fonctionnelle et a un coût réduit. Les composants mécaniques de la structure de la prothèse consistent des articulations d’épaule, de coude, jointure, barres, flanches et les autres éléments de lien. Le système d’actionnement de la prothèse consiste de moteurs pas à pas et les réducteurs afférents. Le système sensoriel de la prothèse consiste des éléments de contrôle de la prothèse, micro interrupteurs. Pour démontrer la fonctionnalité de la prothèse, celle-ci a été soumise à des déterminations expérimentales d’analyse du mouvement avec un système basé sur des acquisitions vidéo, ainsi que le mesurage des vibrations qui apparaissent pendant l’utilisation. Les résultats de ces études expérimentales valident le prototype réalisé par l’auteur.

  • Titre traduit

    Intelligent prosthetic system for the upper limb


  • Résumé

    The thesis presented here, represents a first step in the development of an intelligent prosthetic system for the human upper limb, with low costs, at Timisoara. By determining the kinematic parameters of the prosthesis’ simplified model it is possible to predict its behavior and movement possibilities. Trough the representation of the active workspace and its projections in different planes, it is possible to observe, modify and optimize the laws of motion, respectively the trajectories of different kinematical joints controlled by the prosthesis’ microcontrollers. Starting from the study of the functional anatomy of the upper limb and the current state of development of prostheses worldwide, a prototype level intelligent prosthesis was designed and engineered for the upper limb. The developed prosthesis is functional and at a low cost. The mechanical components of the prosthesis’ structure consist of the shoulder, elbow and hand joints, bars and other linkage elements. The actuating system of the prosthesis is made with stepper motors and reducers. The sensorial system is formed by the control elements of the prosthesis and micro-switches. To demonstrate the functionality of the prosthesis, it was put under experimental tests to analyze the movements with systems based on video acquisition, ultrasound and vibration measurements during different tasks. The results of these experimental studies validate the prototype built by the author.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (136 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 123-129

Où se trouve cette thèse\u00a0?

  • Bibliothèque : Université d'Artois (Béthune, Pas-de-Calais). Bibliothèque de Sciences appliquées.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2008 ARTO 0207
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