📄Работа №203556
Тема: Математическое моделирование движений пальцев руки человека
Характеристики работы
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
Математика
Объем:
71 листов
Год:
2019
Просмотров:
56
471
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 4
1 МЕТОДЫ И СПОСОБЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ ПАЛЬЦЕВ РУК
ЧЕЛОВЕКА 6
1.1 Существующие модели кисти руки 6
1.1.1 Анатомия руки человека 6
1.1.2 Биопротезы 12
1.2 Геометрическое моделирование 3D объектов 20
1.3 Выбор среды разработки и языка программирования 21
1.4 Вывод по разделу 22
2 ПОСТРОЕНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ 3D МОДЕЛИ КИСТИ РУКИ 23
2.1 Структура кисти руки 23
2.2 Вывод по разделу 30
3 РАЗРАБОТКА ПРОГРАММЫ ВИЗУАЛИЗАЦИИ МОДЕЛИ КИСТИ РУКИ
ЧЕЛОВЕКА 31
3.1 Объектно-ориентированный анализ для построения модели кисти руки 35
3.2 Разработка пользовательского интерфейса 36
3.3 Проверка работы программы на экспериментальных данных 40
3.4 Вывод по разделу 45
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 46
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 47
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 49
ВВЕДЕНИЕ 4
1 МЕТОДЫ И СПОСОБЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ ПАЛЬЦЕВ РУК
ЧЕЛОВЕКА 6
1.1 Существующие модели кисти руки 6
1.1.1 Анатомия руки человека 6
1.1.2 Биопротезы 12
1.2 Геометрическое моделирование 3D объектов 20
1.3 Выбор среды разработки и языка программирования 21
1.4 Вывод по разделу 22
2 ПОСТРОЕНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ 3D МОДЕЛИ КИСТИ РУКИ 23
2.1 Структура кисти руки 23
2.2 Вывод по разделу 30
3 РАЗРАБОТКА ПРОГРАММЫ ВИЗУАЛИЗАЦИИ МОДЕЛИ КИСТИ РУКИ
ЧЕЛОВЕКА 31
3.1 Объектно-ориентированный анализ для построения модели кисти руки 35
3.2 Разработка пользовательского интерфейса 36
3.3 Проверка работы программы на экспериментальных данных 40
3.4 Вывод по разделу 45
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 46
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 47
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 49
📖 Аннотация
В данной работе разрабатывается математическая модель движений пальцев кисти человека и создается программное обеспечение для её визуализации и анализа. Исследование направлено на формализацию биомеханических принципов работы кисти с целью последующего применения в области протезирования. Актуальность темы обусловлена высокой частотой травм кисти, ведущих к утрате трудоспособности, и необходимостью создания доступных функциональных протезов, чему может способствовать развитие технологий 3D-печати и компьютерного моделирования. Основными результатами стали: построенная на основе анатомических данных математическая модель, описывающая кинематику и динамику пальцев; работоспособная компьютерная программа с интуитивным интерфейсом, обеспечивающая трёхмерную визуализацию кисти и анализ силовых характеристик при сгибании; а также верификация модели на экспериментальных данных. Научная значимость заключается в разработке формализованного подхода к моделированию сложной биомеханической системы, в то время как практическая ценность состоит в создании инструментария для проектирования персонализированных и экономичных механических протезов. Теоретической основой послужили работы по анатомии кисти (Синельников Р.Д. и др.), биомеханическому анализу движений травмированной кисти (Бирюкова Е.В., Фролов А.А.), а также исследования в области компьютерной диагностики на основе моделирования (Гринягин И.В.).
📖 Введение
Согласно исследованиям в области медицины повреждения пальцев и кисти руки человека составляют 30-57% от общего числа повреждений опорнодвигательного аппарта, и в 12,5% случаев являются причиной инвалидности человека [1].
Люди, получившие серьезные повреждения пальцев и кистей рук, зачастую теряют способность к выполнению трудовой деятельности, самообслуживания; их психологическое состояние также ухудшается.
При серьезных травмах кистей рук производят хирургическое удаление конечностей. Предлагаемые взамен биопротезы либо не выполняют необходимый для человека функционал кисти руки, либо очень высоки по стоимости и не достижимы для среднестатистического человека.
В нашем веке, когда 3D печать становится обыденностью, можно задаться вопросом создания более дешевых протезов кистей рук и пальцев руки человека. Так как сам по себе пластик дешев, а 3D принтеры могут напечатать деталь любой сложности, то можно реализовать приложение, которое по нужным нам параметрам будет печатать полностью функциональный протез кисти руки.
Но чтобы реализовать полностью функционирующий манипулятор, нужно разобрать модель движения пальцев руки человека. С помощью данной модели разработать приложение, которое по введенным параметрам верхних конечностей будет строить трехмерную кисть руки, на которой и будет проверяться физикоматематическая модель движения пальца.
Таким образом, можно выделить, что целью данной работы является разработка математической модели движения пальцев руки человека с реализацией в виде компьютерной программы.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1) изучить и проанализировать анатомию кисти руки, а также рассмотреть строение современных биопротезов;
2) разработать математическую модель движения пальцев руки человека;
3) написать компьютерную программу, реализующую математическую модель;
4) реализовать функционирующий интерфейс программы;
5) проверить работу программы на экспериментальных данных.
Люди, получившие серьезные повреждения пальцев и кистей рук, зачастую теряют способность к выполнению трудовой деятельности, самообслуживания; их психологическое состояние также ухудшается.
При серьезных травмах кистей рук производят хирургическое удаление конечностей. Предлагаемые взамен биопротезы либо не выполняют необходимый для человека функционал кисти руки, либо очень высоки по стоимости и не достижимы для среднестатистического человека.
В нашем веке, когда 3D печать становится обыденностью, можно задаться вопросом создания более дешевых протезов кистей рук и пальцев руки человека. Так как сам по себе пластик дешев, а 3D принтеры могут напечатать деталь любой сложности, то можно реализовать приложение, которое по нужным нам параметрам будет печатать полностью функциональный протез кисти руки.
Но чтобы реализовать полностью функционирующий манипулятор, нужно разобрать модель движения пальцев руки человека. С помощью данной модели разработать приложение, которое по введенным параметрам верхних конечностей будет строить трехмерную кисть руки, на которой и будет проверяться физикоматематическая модель движения пальца.
Таким образом, можно выделить, что целью данной работы является разработка математической модели движения пальцев руки человека с реализацией в виде компьютерной программы.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1) изучить и проанализировать анатомию кисти руки, а также рассмотреть строение современных биопротезов;
2) разработать математическую модель движения пальцев руки человека;
3) написать компьютерную программу, реализующую математическую модель;
4) реализовать функционирующий интерфейс программы;
5) проверить работу программы на экспериментальных данных.
✅ Заключение
Данная работа посвящена разработке математической модели движения пальцев руки человека.
В результате работы были решены следующие задачи:
1) изучены и проанализирована анатомия кисти руки человека, и также рассмотрены различные строения современных биопротезов;
2) разработана математическая модель движения пальцев руки человека;
3) выполнена компьютерная программа, реализующая данную математическую модель;
4) реализован понятный для пользователя функционирующий интерфейс;
5) осуществлена проверка работа программы на экспериментальных данных.
Разработанная модель имеет ряд преимуществ: разработана визуализация модели кисти и пальцев руки человека, возможность рассмотреть зависимость силы от сгибания/разгибания пальца, а также взглянуть на кисть и пальцы под разным углом обзора.
В результате работы были решены следующие задачи:
1) изучены и проанализирована анатомия кисти руки человека, и также рассмотрены различные строения современных биопротезов;
2) разработана математическая модель движения пальцев руки человека;
3) выполнена компьютерная программа, реализующая данную математическую модель;
4) реализован понятный для пользователя функционирующий интерфейс;
5) осуществлена проверка работа программы на экспериментальных данных.
Разработанная модель имеет ряд преимуществ: разработана визуализация модели кисти и пальцев руки человека, возможность рассмотреть зависимость силы от сгибания/разгибания пальца, а также взглянуть на кисть и пальцы под разным углом обзора.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.