عنوان پایان‌نامه
طراحی، توسعه و کنترل عملگر توزیع شده و نرم برای توانبخشی
- رشته تحصیلی
- مهندسی برق-کنترل
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E2331;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 59741
- تاریخ دفاع
- ۱۸ شهریور ۱۳۹۲
- دانشجو
- حامدعلی یقینی بنابی
- استاد راهنما
- فریبا بهرامی بوده لالو, مجید نیلی احمدآبادی
- چکیده
- یکی از روش های مهم جهت توانبخشی بیماران آسیب های عصبی مانند بیماران ضایعات نخاعی یا سکته مغزی، بدون نیاز به نظارت دائم مربی، استفاده از ربات های توانبخشی است. در سیستم های موجود، به دلیل وجود مشکلات کنترلی، برای یک دوره ی کامل توانبخشی نیاز به دو ربات مجزا وجود دارد. یک ربات برای کمک به بیمار برای بازیابی قابلیت حرکت (کمک فعال) عضلات و مفاصل و ربات دیگر برای ایجاد نیروی مقاوم (مقاومت فعال) جهت تقویت عضلات بکار برده میشود. این امر مزید بر دیگر عوامل برای گرانی سیستم فیزیوتراپی میشود. در این پروژه، یک الگوریتم کنترلی جدید برای ایجاد مقاومت در برابر حرکت پیشنهاد شده است. سپس سیستم عملگر ربات به گونه ای طراحی شده است که امکان پیاده سازی الگوریتم های کمک کننده فعال و مقاومت فعال بر روی یک ربات ایجاد شده است. میزان کمک و مقاومت به صورت نرم افزاری توسط فیزیوتراپ قابل تنظیم است. نحوه ی طراحی و کنترل این ربات بگونه ای انجام شده که نه تنها از کارایی بالایی برخوردار میباشد، بلکه تولید آن با هزینه ای کم و بدون نیاز به استفاده از تجهیزات (موتور و حسگر) دقیق و گران قیمت انجام میشود. همچنین برای افزایش زمان جلسات درمانی و انگیزه کاربر و جذابیت ربات و نیز جلوگیری از خسته کنندگی دوره ی درمانی، یک بازی رایانه ای که با ربات در ارتباط است طراحی شده است. این بازی با استفاده از اطلاعاتی که از موقعیت مفصل ربات میگیرد کار میکند. بنابراین از یک سو ربات به دست کاربر نیرو وارد میکند و از سویی دیگر محیط بازی با به وجود آوردن پسخورد بصری، باعث تعامل بهتر کاربر با ربات میشود. بخش دیگر پروژه شامل طراحی یک عملگر جدید با الهام گیری از عملگرهایی موجود موجودات زنده (انسان ها و حیوانات) است. سیستم های تولید گشتاور در این موجودات، که همان ماهیچه ها هستند، دارای دو ویژگی نرمی و توزیع شده گی هستند که مزایایی به دنبال دارد. در این پروژه یک عملگر نرم و توزیع شده طراحی و کنترل شده است. کلمات کلیدی: ربات توانبخشی، الگوریتم مقاومت فعال، عملگر الاستیکی سری، عملگر توزیع شده
- Abstract
- One of the main methods of rehabilitation of post-stroke or spinal cord injury patients, with minimum supervision of a rehabilitation trainer, is using a rehabilitation robot. Currently, because of technical problems, at least two different robots are required for a complete rehabilitation process. One robot is used for assisting patients for moving their body part under rehabilitation. This method is called active assistance. The other robot is used for resisting against movements of patients. This method is called active resistance. Using two robots, in addition to other factors, is one of the reasons for high expenses of automation of rehabilitation process. In this thesis, a novel controller for active resistance exercises is proposed. Moreover, a robot is designed in a way that two rehabilitation algorithms, active assistance and active resistance, can be implemented on a single system. The amount of assistance and resistance
