کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7237504 1471122 2018 6 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Design, optimisation and testing of a compact, inexpensive elastic element for series elastic actuators
ترجمه فارسی عنوان
طراحی، بهینه سازی و آزمایش یک عنصر کشویی ارزان و ارزان برای محرک های سری الاستیک
کلمات کلیدی
ترجمه چکیده
این مقاله ارائه یک بهار یک تورفتگی جمع و جور را برای استفاده به عنوان یک عنصر الاستیک در یک دستگاه الاستیسیته ای سبک برای ارتوز فعال ارائه می کند. این ارتز به عنوان یک وسیله ی کمک کننده برای بیماران مبتلا به سکته مغزی موثر است. در طراحی یک استراتژی بهینه سازی دو مرحلهای به منظور برآورده ساختن نیازهای مورد نیاز برای چرخش پیچیده به اجرا گذاشته شد. گام اول این بود که یک توپولوژی امیدوار کننده برای عنصر مشخص شود. در مرحله دوم، شکل به واسطه یک مدل عنصر محدود با استفاده از دو روش بهینه سازی به منظور به حداقل رساندن تنش های فون میسز بهینه سازی شد. چهار نوع امیدوار کننده از توپولوژی شناسایی از این محاسبات استخراج شد، که یکی از آن ها به عنوان طرح نهایی انتخاب شد. نمونه اولیه توسط یک فرایند برش لیزری ساخته شده است که یک روش جدید در زمینه عناصر الاستیک برای موتورهای سری الاستیک است. نتایج محاسبات با اندازه گیری خواص بهار این نمونه اولیه با موفقیت تایید شد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی پزشکی
پیش نمایش مقاله
طراحی، بهینه سازی و آزمایش یک عنصر کشویی ارزان و ارزان برای محرک های سری الاستیک
چکیده انگلیسی
This paper presents the development of a compact torsion spring for use as an elastic element in a lightweight series elastic actuator for an active orthosis. This orthosis is going to be utilised as an assistive device for motorically impaired stroke-patients. In the design a two-step optimisation strategy was implemented to meet all requirements for the torsion spring. The first step was to identify a promising topology for the element. In the second step, the shape was optimised based on a finite element model using two different optimisation methods in order to minimise the von Mises equivalent stresses. Four promising variants of the identified topology were extracted from these calculations, one of which was then chosen as the final design. A prototype was manufactured by a laser cutting process, which is a new procedure in the context of elastic elements for series elastic actuators. The calculation results were validated successfully by measurement of the spring properties of this prototype.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Medical Engineering & Physics - Volume 52, February 2018, Pages 84-89
نویسندگان
, , , ,