کنترل امپدانس مقاوم ربات با رویکرد توان بخشی زانو

Authors

وهاب خوشدل

علیرضا اکبرزاده توتونچی

abstract

در این مقاله‏، از یک روش کنترل امپدانس مقاوم جدید برای ربات توان بخش با استفاده از استراتژی کنترل ولتاژ استفاده شده است. در روش های مبتنی بر راهبرد کنترل گشتاور، سیستم کنترل به دینامیک ربات و دینامیک پای بیمار وابسته می شود که آن نیز غیر خطی، همراه با عدم قطعیت فراوان و برای هر بیمار متفاوت است. در حالی که کنترل بر مبنای ولتاژ به مدل دینامیکی ربات و پای بیمار وابسته نبوده و در آن دینامیک محرکه ربات نیز در نظر گرفته می شود. همچنین پیاده سازی های عملی در زمینه های رباتیک، برتری کنترل بر مبنای ولتاژ را در قیاس با کنترل بر مبنای گشتاور به خوبی نشان داده اند. استراتژی کنترل ولتاژ در مقایسه با روش کنترل گشتاور ساده تر بوده و دارای محاسبات کمتر و عملکرد بهتر در اجرای قانون امپدانس می باشد. با این وجود در این استراتژی، بحث عدم قطعیت های مدل محرکه به عنوان یک چالش مطرح می شود. در روش پیشنهادی برای غلبه بر چالش عدم قطعیت های مدل محرکه، از یک سیستم فازی تطبیقی متناسب با روش ولتاژ استفاده شده است. همچنین، اثبات پایداری روش پیشنهادی نشان داده شده است. برای ارزیابی روش پیشنهادی، یک ربات توان بخش زانو با یک درجه آزادی ساخته شده است. در مرحله اول کارایی کنترل بر مبنای ولتاژ نسبت به کنترل گشتاور نشان می شود. در ادامه عملکرد روش پیشنهادی در حضور عدم قطعیت با روش های رایج کنترل بر مبنای ولتاژ مقایسه شده است. نتایج شبیه سازی و پیاده سازی عملی نشان می دهد، استراتژی پیشنهادی در اجرای قانون امپدانس به خوبی بر عدم قطعیت ها غلبه می کند.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

کنترل امپدانس مقاوم ربات توان‌بخش زانو با ضرایب فازی

این مقاله‏ طرح نوینی برای کنترل امپدانس مقاوم ربات توان‌بخش زانو با ضرایب فازی و استفاده از راهبرد کنترل ولتاژ ارایه می‌نماید. انتخاب ضرایب امپدانس همواره یک چالش بوده است که در طرح پیشنهادی توسط سیستم‌های فازی تعیین می‌گردند. طرح نوین کنترل امپدانس پیشنهادی به مدل دینامیکی ربات وابسته نیست. طراحی کنترل کننده بر اساس راهبرد کنترل ولتاژ بوده و متفاوت با طراحی رایج مبتنی بر راهبرد کنترل گشتاور اس...

full text

کنترل امپدانس مقاوم ربات توان بخش زانو با ضرایب فازی

این مقاله‏ طرح نوینی برای کنترل امپدانس مقاوم ربات توان بخش زانو با ضرایب فازی و استفاده از راهبرد کنترل ولتاژ ارایه می نماید. انتخاب ضرایب امپدانس همواره یک چالش بوده است که در طرح پیشنهادی توسط سیستم های فازی تعیین می گردند. طرح نوین کنترل امپدانس پیشنهادی به مدل دینامیکی ربات وابسته نیست. طراحی کنترل کننده بر اساس راهبرد کنترل ولتاژ بوده و متفاوت با طراحی رایج مبتنی بر راهبرد کنترل گشتاور اس...

full text

کنترل امپدانس ربات توانبخش زانو

در این پایان، طراحی سیستم کنترل امپدانس ربات توان بخش زانوی بیمار بر اساس راهبرد کنترل ولتاژ ارائه شده است. با تحلیل ریاضی اثبات می شود که پایداری سیستم کننرل تضمین می گردد. نوآوری طرح کنترل پیشنهادی در بکارگیری راهبرد کنترل ولتاژ به جای راهبرد کنترل گشتاور است که بطور متداول در روش های قبلی استفاده شده است. مزیت آن، آزاد بودن از مدل دینامیکی ربات و بیمار است که بعنوان چالش های اساسی در روش های...

کنترل امپدانس تطبیقی مقاوم بازوی ربات اسکارا با رویکرد تزریق سلولی رباتیکی

در سیستم تزریق سلولی که شاخه ای نوین در علم پزشکی است، سلول زنده را بر روی صفحه دوّار سلولی چیده و با ابزار تزریق توسط سوزن ظریفی، ماده شیمیایی را به سلول تزریق می کنند. کنترل کننده به تنظیم ارتفاع، موقعیت و جهت صفحه دوّار، می پردازد و ابزار تزریق بدون نیاز به سیستم کنترلی، یک مسیر معین را ردگیری می کند. جابجایی صفحه دوّار به دلیل حساسیت بالای سلول، سبب آسیب یا مرگ تعدادی از سلول ها می گردد. پیشنه...

full text

کنترل مقاوم امپدانس ربات با رابط انعطاف‌پذیر در محیطی نامشخص با استفاده از روش کنترل مود لغزشی

در این مقاله روشی جدید بر مبنای کنترل مود لغزشی برای کنترل امپدانس یک بازوی ربات با رابط انعطاف­پذیر در مواجه با محیطی نامشخص، ارائه شده است. استراتژی کنترل پیشنهادی، در برابر تغییرات پارامترهای محیط ( نظیر سختی و ضریب میرایی)، اغتشاش نامعلوم اصطکاک کولمبی، تغییرات جرم رابط و اصطکاک ویسکوز مقاوم است. همچنین، روش پیشنهادی برای هر دو حرکت آزاد و مقید معتبر می­باشد. در رویکرد جدید پیشنهادی، کنترل­...

full text

کنترل امپدانس تطبیقی ربات اسکلت خارجی

ربات اسکلت خارجی در سال های اخیر توجه بسیاری از پژوهشگران را به خود جلب نموده است. آرزوی دیرینه محققان دست یابی به وسیله ای است که به صورت پوششی حول بدن انسان قرار گیرد و با عملگرهای قدرتمندش، توانایی او را چندین برابر کند. هماهنگی کامل حرکات ربات با بدن پیچیدگی اصلی تکنولوژی آن را شکل می دهد. روش کنترل امپدانس برای کنترل این نوع ربات مناسب است ولی بیان های موجود از کنترل امپدانس بیشتر مخصوص رب...

full text

My Resources

Save resource for easier access later


Journal title:
مهندسی مکانیک مدرس

Publisher: دانشگاه تربیت مدرس

ISSN 1027-5940

volume 15

issue 8 2015

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023