Pneumatikus mesterséges izmok vizsgálata és alkalmazása/Investigation and Application of Pneumatic Artificial Muscles

Megnőtt napjainkban az érdeklődés az úgynevezett kontrakciós - dugattyú nélküli - pneumatikus munkahengerek vagy más néven pneumatikus mesterséges izmok (PMI-k) iránt. A PMI-k az orvostudomány területén betöltött szerepükön (pl. művégtag mozgatása, ismétlődő feladatok elvégzésére szolgáló rehabilitációs eszközök mozgatója) túl egyre fontosabb szerepet játszanak a robotikában (pl. ugráló és sétáló robotok, humanoid robotkar), valamint a legkülönfélébb ipari alkalmazásokban (pl. lyukasztógép, papír- és fóliatekercselő, emelőszerkezet, vibrációs tölcsér).

 

Magyarországon először és egyedülálló módon kezdtünk el foglalkozni 2008-ban a Festo által szabadalmaztatott és forgalmazott Fluidic Muscle elnevezésű pneumatikus mesterséges izmokkal az alábbi területeken:

  • PMI-k működését leíró legfontosabb jellemzők meghatározása,

  • PMI-k 0,01 mm (lineáris elmozdulás) és 0,036° (szögelfordulás) határértékű pozicionálása,

  • közelítő algoritmus kidolgozása a PMI-k által kifejtett statikus erőre,

  • PMI-k viselkedését leíró dinamikus modell kifejlesztése,

  • PMI-k alkalmazási lehetőségei.

  • Sárosi J.: Pneumatikus mesterséges izomelemek, illetve azok alkalmazásának bemutatása - SzTE Innovízió (2011. július 14.)

    Sárosi J.: Pneumatikus mesterséges izmok működésének statikus és dinamikus modellezése, nagypontosságú pozicionálása c. doktori (PhD) értekezés és tézisei

    Szent István Egyetem, Műszaki Tudományi Doktori Iskola, Gödöllő, 2013

     

    Sárosi J.: Modelling the Static and Dynamic Operation of Pneumatic Artificial Muscles and Their Accurate Positioning, Thesis of PhD Dissertation

    Szent István University, Mechanical Engineering PhD School, Gödöllő, 2013

    1. Karakterisztikák/Characteristics:

    Sárosi J., Gyeviki J., Szabó G., Szendrő P.: Laboratory Investigations of Fluid Muscles

    International Journal of Engineering, Annals of Faculty of Engineering Hunedoara, 2010, Vol. 8, No. 1, ISSN 1584-2665, pp. 137-142

     

    2. Pozicionálás/Positioning:

     

    Sárosi J., Gyeviki J., Véha A., Toman P.: Accurate Position Control of PAM Actuator in LabVIEW Environment

    7th IEEE International Symposium on Intelligent Systems and Informatics, Subotica, Serbia, 25-26 September, 2009, e-ISBN 978-1-4244-5349-8, print ISBN 978-1-4244-5348-1, pp. 301-305

     

    Sárosi J., Gyeviki J., Szabó G., Szendrő P.: Pneumatikus izmok pozícionálása csúszómód szabályozással

    Gép, 2009, Vol. 60, No. 8, ISSN 0016-8572, 45-48. o.

     

    Sárosi J., Gyeviki J.: Experimental Setup for the Positioning of Humanoid Upper Arm

    Analecta Technica Szegedinensia, Review of Faculty of Engineering, 2010, Vol. 2010/2-3, ISSN 1788-6392, pp. 222-226

     

    Sárosi J., Csikós S., Asztalos I., Gyeviki J., Véha A.: Accurate Positioning of Spring Returned Pneumatic Artificial Muscle

    1st Regional Conference - Mechatronics in Practice and Education (MECH-CONF 2011), Subotica, Serbia, 08-10 December, 2011, ISBN 978-86-85409-67-7, pp. 350-356

     

    Sárosi J.: Accurate Positioning of Pneumatic Artificial Muscle at Different Temperatures Using LabVIEW Based Sliding Mode Controller

    9th IEEE International Symposium on Applied Computational Intelligence and Informatics (SACI), Timisoara, Romania, 15-17 May, 2014, ISBN 978-1-4799-4693-8, ISBN 978-1-4799-4694-5, pp. 85-89

    3. Statikus erő modell/Static Force Model:

    Sárosi J.: Newest Approach to Modeling Hysteresis in the Force-Contraction Cycle of Pneumatic Artificial Muscle

    Acta Technica Corviniensis, Bulletin of Engineering, 2012, Vol. 5, No. 4, ISSN 2067-3809, pp. 63-66

     

    Sárosi J.: Static Force Model of Pneumatic Artificial Muscles

    2nd Regional Conference - Mechatronics in Practice and Education (MECHEDU 2013), Subotica, Serbia, 5-6 December, 2013, ISBN 978-86-7892-565-8, pp. 65-70

     

    Sárosi J.: New Approximation Algorithm for the Force of Fluidic Muscles

    7th IEEE International Symposium on Applied Computational Intelligence and Informatics (SACI), Timisoara, Romania, 22-24 May, 2012, e-ISBN 978-1-4673-1012-3, print ISBN 978-1-4673-1013-0, pp. 229-233

     

    Tothova M., Pitel J., Hosovsky A., Sárosi J.: Numerical Approximation of Static Characteristics of McKibben Pneumatic Artificial Muscle

    International Journal of Mathematics and Computers in Simulation, 2015, Vol. 9, ISSN 1998-0159, pp. 228-233

     

    4. Dinamikus modellezés/Dynamic Modelling:

     

    Sárosi J., Bíró I., Németh J. Cveticanin L.: Dynamic Modelling of a Pneumatic Muscle Actuator with Two-direction Motion

    Mechanism and Machine Theory, 2015, Vol. 85, ISSN 0094-114X, pp. 25-34 (IF = 1,689)

     

    Sárosi J., Pitel J., Seminsky J.: Static Force Model-Based Stiffness Model for Pneumatic Muscle Actuators

    International Journal of Engineering Research in Africa, 2015, Vol. 18, ISSN 1663-4144, pp. 207-214

     

    Cveticanin L., Bíró I., Sárosi J., Zukovic M.: Axial Vibration of an Artificial Muscle

    IEEE 15th International Conference on Bioinformatics and Bioengineering (BIBE), Belgrade, Serbia, 2-4 November, 2015, ISBN 978-1-4673-7983-0, pp. 1-5

     

    Hosovsky A., Pitel J., Zidek K., Tothova M., Sárosi J., Cveticanin L.: Dynamic Characterization and Simulation of Two-link Soft Robot Arm with Pneumatic Muscles

    Mechanism and Machine Theory, 2016, Vol. 103, ISSN 0094-114X, pp. 98-116 (IF = 2,577)

     

    5. További vizsgálatok/Further Studies:

     

    Sárosi J.: Elimination of the Hysteresis Effect of PAM Actuator: Modelling and Experimental Studies

    Technical Gazette, 2015, Vol. 22, No. 6, Print ISSN 1330-3651, Online ISSN 1848-6339, pp. 1489-1494 (IF = 0,464)

     

    Cveticanin L., Zukovic M., Mester Gy., Biró I., Sárosi J.: Oscillators with Symmetric and Asymmetric Quadratic Nonlinearity

    Acta Mechanica, 2016, Vol. 227, No. 6, Print ISSN 0001-5970, Online ISSN 1619-6937, pp. 1727-1742 (IF = 1,851)

     

    6. Alkalmazás/Application:

     

    Sárosi J., Gyeviki J.: Pneumatikus izomelemek alkalmazása gyógyterápiás eszközökhöz

    Jelenkori Társadalmi és Gazdasági Folyamatok, Szegedi Tudományegyetem Mérnöki Kar, 2010, Vol. 5, No. 1-2, ISSN 1788-7593, 278-282. o.

     

    Sárosi J., Gergely A., Tölgyi F.: Student Project on Pneumatically Driven Muscle-like Actuators

    3rd International Conference and Workshop Mechatronics in Practice and Education - MECHEDU 2015, Subotica, Serbia, 14-15 May, 2015, ISBN 978-86-918815-0-4, pp. 153-157

     

    Sárosi J., Gyürky B.: Design and Construction of a Humanoid Arm Driven by Pneumatic Muscle Actuator

    Acta Technica Corviniensis, Bulletin of Engineering, 2016, Vol. 9, No. 4, ISSN 2067-3809, pp. 49-52