Дослідження та оптимізація конструкції екзоскелета для нижніх кінцівок методами генеративного дизайну
Автор: Полевий Тарас Андрійович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Інформаційні технології проектування
Інститут: Інститут комп'ютерних наук та інформаційних технологій
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2024-2025 н.р.
Мова захисту: англійська
Анотація: Полевий Т.А., Здобицький А.Я. (керівник), Дослідження та оптимізація конструкції екзоскелета для нижніх кінцівок методами генеративного дизайну. Магістерська кваліфікаційна робота. – Національний університет "Львівська політехніка", Львів, 2024. Дана магістерська кваліфікаційна робота за спеціальністю 122 «Комп’ютерні науки» виконана на основі дослідження процесу проектування та оптимізації екзоскелету для нижніх кінцівок за допомогою методів генеративного дизайну за темою «Дослідження та оптимізація конструкції екзоскелета для нижніх кінцівок методами генеративного дизайну». Мета роботи – дослідити оптимальну конструкцію каркасу екзоскелета для нижніх кінцівок з урахуванням анатомічних, антропометричних і біомеханічних характеристик людини, із застосуванням сучасних технологій генеративного дизайну та 3D-друку. Об’єкт дослідження – екзоскелети для нижніх кінцівок як засоби підвищення мобільності та зниження механічного навантаження на суглоби. Предмет дослідження – процес оптимізації конструкції методами генеративного дизайну та його вплив на проектування конструкцій каркасу екзоскелету. Магістерська кваліфікаційна робота викладена на 83 сторінках формату А4, вона містить 4 розділи, 83 рисунків, 6 таблиць, графічного матеріалу зі штампом 6 аркушів А4, 2 додатків, список використаних джерел містить 50 найменувань. В першому розділі представлено проблематику роботи, основні аспекти та особливості екзоскелетів. Розглянуто сфери застосування, особливості умов експлуатації в різних галузях та необхідність врахування анатомічних та біомеханічних особливостей тіла людини. У другому розділі описано необхідність аналізу анатомії та біомеханіки руху тіла при проектуванні конструкцій екзоскелета. Розглянуто особливості будови, анатомії та біомеханіки нижньої частини тіла людини, а саме тазового відділу та нижніх кінцівок. Визначено особливості конструкції екзоскелета, які прямо пов’язані з будовою тіла людини. У третьому розділі розглянуто загальний процес проектування прототипу екзоскелета. Визначено особливості елементів та їх відповідність антропометричним даним людини. Опрацьовано елементи конструкції екзоскелета з відповідними з’єднаннями та кріпленнями. Спроектовано збірки окремих частин екзоскелета та сформовано повний прототип екзоскелета в середовищі Autodesk Inventor 2023. У четвертому розділі розглянуто процес оптимізації конструкції екзоскелета методами генеративного дизайну. Для досліджень використовувалося середовище проектування Autodesk Fusion 360. Оптимізацію проведено для повної конструкції та поелементно для ключових деталей каркасу. Результатом виконання даної магістерської кваліфікаційної роботи є оптимізована конструкція екзоскелету. Ключові слова: ЕКЗОСКЕЛЕТ, НИЖНІ КІНЦІВКИ, БІОМЕХАНІКА, АНАТОМІЯ, КРУТНИЙ МОМЕНТ, АНТРОПОМЕТРІЯ, ГЕНЕРАТИВНИЙ ДИЗАЙН, 3D-ДРУК, ІНДИВІДУАЛІЗАЦІЯ, СТАНДАРТИЗАЦІЯ, ОПТИМІЗАЦІЯ КОНСТРУКЦІЇ.