Учёные ТГТУ разработали цифровой метод повышения безопасности медицинских экзоскелетов

15.10.2026 17:29

233

Сотрудники молодёжной лаборатории медицинских VR тренажерных систем для обучения, диагностики и реабилитации Тамбовского государственного технического университета провели масштабное исследование, посвящённое верификации движений активного экзоскелета нижних конечностей. Результаты научной работы опубликованы в престижном международном научном журнале Robotics (MDPI).

При проектировании реабилитационных экзоскелетов ключевым требованием остаётся абсолютная безопасность человека: теоретической достижимости положений в расчётах недостаточно. В процессе реального движения элементы конструкции могут сталкиваться между собой, а механически допустимые углы — выходить за пределы естественной биомеханики суставов пользователя.

Для решения этой проблемы исследователи ТГТУ предложили гибридный подход, объединяющий кинематическую математическую модель, цифровой алгоритм поиска самостолкновений и экспериментальные данные реальной ходьбы человека.

Комплексное моделирование показало высокую практическую значимость метода:

- Из 54 481 исходно рассчитанной конфигурации механизма после фильтрации внутренних самостолкновений осталось 21 450 (39,37%).

- После наложения строгих анатомических ограничений человека итоговое полностью безопасное рабочее пространство составило 4 080 конфигураций - всего 7,49% от первоначального диапазона.

Разработанный в ТГТУ подход позволяет выявлять критические положения звеньев и корректировать управляющие алгоритмы ещё до сборки опытных образцов и испытаний с участием пациентов. Перенос тестирования в цифровую среду существенно ускоряет разработку, снижает финансовые затраты и гарантирует максимальную безопасность применения роботизированных комплексов в клинической практике.

Ознакомиться с полным текстом статьи можно по ссылке.