Details

В работе рассмотрена проблема потери естественной осязательной чувствительности у пользователей протезов верхних конечностей. Для её решения проведён анализ возможных способов сенсорной обратной связи в протезировании. После выбора вибротактильного подхода подобраны исполнительные элементы: вибромодули, которые располагаются в культеприёмной гильзе. Для оценки индивидуальной тактильной чувствительности разработан программно-аппаратный комплекс предпротезной диагностики. В ней применены три взаимодополняющие методики обследования: определение минимально ощущаемых порогов вибрации, оценка локализации и распознавания областей стимуляции, а также проверка различимости уровней интенсивности вибрации. Локальное диагностическое ПО имеет автоматизированный модуль отчётности. При помощи конечно-элементного моделирования выполнены расчёты, позволяющие решить конструкционную проблему размещения вибромодулей, локализовать вибрации и снизить паразитную передачу между зонами стимуляции. Полученные после предпротезной диагностики сведения и результаты расчётов затем применимы при проектировании и настройке протезов верхних конечностей с вибротактильной обратной связью.

The work considers the problem of the loss of natural tactile sensitivity in users of upper-limb prostheses. To address this problem, possible methods of sensory feedback in prosthetics were analyzed. After selecting the vibrotactile approach, the actuating elements were chosen: vibration modules placed in the prosthetic socket. To assess individual tactile sensitivity, a hardware-software complex for pre-prosthetic diagnostics was developed. It uses three complementary examination methods: determination of minimally perceptible vibration thresholds, assessment of localization and recognition of stimulation areas, and evaluation of the distinguishability of vibration intensity levels. The local diagnostic software includes an automated reporting module. Using finite element modeling, calculations were performed to solve the structural problem of placing vibration modules, localize vibrations, and reduce parasitic transmission between stimulation zones. The data obtained from pre-prosthetic diagnostics and the calculation results can subsequently be used in the design and adjustment of upper-limb prostheses with vibrotactile feedback.