Konzept fur einen biologisch inspirierten, semi-passiven pneumatisch angetriebenen zweibeinigen Prothesen-Roboter-Hybrid

摘要

Ein Schwerpunkt bei der Entwicklung von Laufmaschinen liegt auf der Stabilisierung der Maschine wahrend der Fortbewegung. Sechsbeinige Laufmaschinen sind in der Lage, permanent statische Stabilitat zu garantieren. Bei Vierbeinern ist dies nur auf bestimmte Gangmuster beschrankt und Zweibeiner sind auf dynamische Stabilitat angewiesen. Die Arbeiten in diesem Artikel basieren auf Bewegungsstudien von beidseitig amputierten Probanden, die trotz passiver Prothesen stabil laufen konnen. Zur Ubertragung dieses Konzepts auf Laufmaschinen wird ein neuartiger zweibeiniger Demonstrator mit einer kunstlichen Wirbelsaule vorgestellt, der uber pneumatische Aktoren in der Hufte und in der Wirbelsaule angetrieben wird. Zusatzlich kommen nichtaktuierte Knie- und Fussprothesenteile zum Einsatz. Das Ziel besteht darin, zweibeinige, unteraktuierte, dadurch leichte und energieeffiziente Roboter zu entwickeln. Neben dem Hardwaredesign und dem Zusammenspiel der einzelnen Komponenten wird auch die Be-wegungsgenerierung, die auf biologisch inspirierten Zentralen Mustergeneratoren basiert sowie die experimentelle Erprobung des Demonstrators beschrieben.