Design Of An Anthropomorphic Upper Limb Exoskeleton Actuated By Ball-Screws And Cables

Philippe Garrec (1)

1 DIASI - Département Intelligence Ambiante et Systèmes Interactifs

This paper presents the design of ABLE, an anthropomorphic upper limb exoskeleton integrally actuated by highly reversible ball-screw and cable (SCS standing for Screw-and-Cable-System) allowing true joint torque control without force sensor. Their unique kinematics allows their integration in the structure thanks to dedicated mechanical innovations such as the shoulder articulation and the forearm-wrist. The result is an anthropomorphic, lightweight, open architecture which avoids imprisoning the human limb. Applicative projects are briefly presented in: medical rehabilitation, teleoperation and haptics (VR).

Lucrarea prezintă proiectul lui ABLE, un exoschelet al braţului, integral acţionat de un sistem şurub cu cap sferic şi cablu (SSC, de la sistem cu şurub şi cablu), puternic reversibil, care permite controlul real al momentului în articulaţie fără senzor de forţă. Cinematica unică permite integrarea lui în structură graţie inovaţiilor mecanice speciale, precum articulaţia umărului şi încheietura antebraţului. Rezultatul este o arhitectură deschisă, uşoară, antropomorfică, care evită încorsetarea braţului uman. Sunt prezentate pe scurt proiecte de aplicaţii în: recuperarea medicală, telechirurgie şi interfaţare haptică (RV).

Keywords: exoskeleton; anthropomorphic design; force control; reversibility; ball-screw; cable; transparency

Domains: Engineering Sciences [physics]; Automatic

Philippe Garrec. Design Of An Anthropomorphic Upper Limb Exoskeleton Actuated By Ball-Screws And Cables. Bulletin of the Academy of Sciences of the Ussr - Physical Series, 2010, 72, pp.23. ⟨cea-01175471⟩