Report
DEVELOPMENT OF INDUSTRIAL EXOSKELETON WITH BIOFEEDBACK FUNCTION
| Title: | DEVELOPMENT OF INDUSTRIAL EXOSKELETON WITH BIOFEEDBACK FUNCTION |
|---|---|
| Authors: | Ozhikenova, A.K., Li, V.V., Muratov, D.M., Mamutov, M.S., Almazuly, A., Boranbay, T.E. |
| Publisher Information: | Medicine, Science and Education, 2025. |
| Publication Year: | 2025 |
| Subject Terms: | biofeedback, электрокардиография, electromyography, биологическая обратная связь, electrocardiography, industrial exoskeletons, биопотенциалы, промышленная безопасность, электромиография, электроэнцефалография, biopotentials recorder, industrial safety, biopotentials, промышленный экзоскелет, electroencephalography, регистратор биопотенциалов |
| Description: | Данная работа посвящена разработке промышленного экзоскелета с функцией биологической обратной связи, что является актуальной задачей в условиях возрастающих физических нагрузок на работников и связанных с этим профессиональных заболеваний. В качестве решения предлагается создание экзоскелета, способного адаптироваться к физиологическому состоянию пользователя за счёт интеграции регистраторов биопотенциалов, таких как электромиография (ЭМГ), электроэнцефалография (ЭЭГ) и электрокардиография (ЭКГ). Эти методы позволяют в реальном времени оценивать мышечную активность, мозговые ритмы и сердечную деятельность человека, что способствует более точной настройке работы устройства в зависимости от степени усталости или физического напряжения. В ходе исследования был проведён обзор современных решений в области экзоскелетных систем, рассмотрены их преимущества и недостатки, а также изучены возможности управления мехатроническими устройствами с помощью биоданных. Практическая часть работы включает разработку структурной модели экзоскелета, его основных компонентов (в том числе тягового механизма, каркаса и опоры для стопы), а также проектирование и изготовление печатной платы для регистратора биопотенциалов с использованием программных пакетов Multisim и DipTrace. Представленные результаты демонстрируют перспективность предложенного подхода и возможность его практической реализации в промышленной сфере. Разработанное устройство имеет потенциал повысить безопасность труда, улучшить эргономику и предотвратить развитие профессиональных заболеваний у работников, выполняющих тяжёлую физическую работу. This work is devoted to the development of an industrial exoskeleton with biofeedback function, which is an urgent task in the conditions of increasing physical load on workers and related occupational diseases. As a solution, the creation of an exoskeleton capable of adapting to the physiological state of the user by integrating biopotential recorders such as electromyography (EMG), electroencephalography (EEG) and electrocardiography (ECG) is proposed. These techniques allow real-time assessment of muscle activity, brain rhythms, and cardiac activity in humans, which helps to better tailor the device's performance based on the level of fatigue or exertion. In the course of the research, a review of modern solutions in the field of exoskeleton systems was performed, their advantages and disadvantages were considered, and the possibilities of controlling mechatronic devices with the help of biodata were studied. The practical part of the work includes the development of a structural model of the exoskeleton, its main components (including traction mechanism, frame and foot support), as well as the design and fabrication of a printed circuit board for a biopotential recorder using Multisim and DipTrace software packages. The presented results demonstrate the prospectivity of the proposed approach and the possibility of its practical realization in the industrial sphere. The developed device has the potential to increase labor safety, improve ergonomics and prevent occupational diseases among workers performing heavy physical activity. |
| Document Type: | Research |
| DOI: | 10.24412/1609-8692-2025-0-304-315 |
| Rights: | CC BY |
| Accession Number: | edsair.doi...........5fa97c51cebc1142a5cf57ce6c14c4bd |
| Database: | OpenAIRE |
| DOI: | 10.24412/1609-8692-2025-0-304-315 |
|---|