بهینه سازی و کنترل ربات توانبخش راه رفتن

Authors

  • آرام قاضی عسگر 4. دانشجوی کارشناسی ارشد گروه مکانیک، دانشکده مکانیک، دانشگاه صنعتی اصفهان. اصفهان. ایران
  • سید محمدعلی بندگان ابطحی 1. دانشجوی کارشناسی ارشد گروه مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه اصفهان. اصفهان. ایران
  • مرتضی آبدار اصفهانی 5. داﻧﺸﻴﺎر ﮔﺮوه ﻗﻠﺐ و ﻋﺮوق. داﻧﺸﮕﺎه ﻋﻠﻮم ﭘﺰﺷﻜﻲ اﺻﻔﻬﺎن. اصفهان. ایران
  • نیما جمشیدی 2. دکتری مهندسی پزشکی، استادیار گروه مهندسی پزشکی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه اصفهان. اصفهان. ایران
  • پیمان معلم 3. دکتری برق، دانشیار گروه مهندسی برق، دانشگاه اصفهان. اصفهان. ایران
Abstract:

مقدمه و اهداف در بسیاری از زمینه‌های مربوط به روباتیک در زمینه توانبخشی، تولید گشتاور مطلوب و دقیق با در نظر گرفتن دینامیک موتورها تحقق پیدا می‌کند. در عمل دینامیک موتورها ممکن است ناشناخته باشد و به همین دلیل بسیاری محققان از دینامیک موتورها صرف‌نظر می‌کنند که می‌تواند اثر قابل‌توجهی در نتایج کلی داشته باشد.  هدف از این تحقیق، بهینه­سازی عملکرد ربات­های توانبخش راه رفتن می­باشد. مواد و روش ها اطلاعات سینماتیکی بدست آمده از 10 نفر شامل زوایای مفصل، سرعت زاویه­ای و شتاب زاویه­ای، می­باشد که هشتاد داده در یک سیکل راه رفتن ثبت شده و به عنوان ورودی به شبکه عصبی اعمال می­شود. سپس عملکرد یک کنترلر NARMA-L2 شبکه عصبی با آموزش توسط سه الگوریتم تکاملی ازدحام ذرات، الگوریتم ژنتیک و رقابت استعماری  را برای موتورهای ربات توانبخش راه رونده دوپا نشان می‌دهد. موتور به دو صورت آنلاین و آفلاین با دنبال کردن گشتاورهای راه رفتن انسان به عنوان مدل مرجع توسط شبکه عصبی باعث بهبود در کنترل ربات دوپا می‌شود. یافته ها در این تحقیق، به معرفی دستگاهی برای بهبود راه رفتن پرداخته شده که برخلاف دستگاه‌های قبلی دینامیک موتورها لحاظ گردیده و کاهش ابعاد قسمت سخت‌افزاری شبکه عصبی و استفاده از الگوریتم‌های آموزشی تکاملی به ترتیب باعث کاهش قیمت و افزایش دقت  بر اساس کاهش حداقل مربعات خطا بعد از میانگین از 20 بار آموزش شبکه عصبی، در ربات توانبخش دوپا شده­ است. بحث و نتیجه گیری این سامانه باعث بهبود عملکرد و رفع ناتوانی فرد دچار سکته می‌شود و توانایی شخص را در راه رفتن بهبود می‌بخشد. کاهش فشار  به تاندون‌ها و کمک به بهبود بیماری با استفاده از سامانه روباتیک از جمله اهدافی پیش بینی شده برای ساخت دستگاه بوده است. ساختار ساده شبکه عصبی، خطای بسیار پایین در دنبال کردن مسیر و سرعت بالای شناسایی سیستم، همه عواملی هستند که باعث شده شبکه عصبی بهترین ساختار برای شناسایی سیستم باشد.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

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 راه رفتن ربات نائو بر اساس کنترل کننده ی پیش بین مبتنی بر مدل

در این مقاله یک کنترل کننده بر اساس کنترل پیش بین جهت هدایت و کنترل ربات دوپای نائو پیشنهاد شده است. یکی از چالش های موجود بر سر راه اعمال عملی این نوع کنترل کننده ها بار محاسباتی آن ها و زمان بر بودن عملیات کنترلی آن در هر گام زمانی می باشد، که به منظور کاهش بار محاسباتی کنترل کننده پیش بین، استفاده از توابع لاگر پیشنهاد شده است. در این پژوهش ابتدا با استفاده از روش های مرسوم شناسایی با استفاد...

full text

کنترل ربات های توان بخشی پا در تمرین آموزش راه رفتن بر روی تردمیل

هدف از این مقاله، ارزیابی روشی جدید برای کنترل ربات های توان بخشی پا است که ضمن تامین آزادی عمل بیشتر برای بیماران، می تواند الگوی راه رفتن آن ها را اصلاح کند. این کنترلر، از یک مسیر مرجع مبتنی بر فاز راه رفتن و یک الگوریتم تشخیص فاز بهره می برد تا بر اساس زاویه و سرعت زاویه ای واقعی مفاصل، زاویه و سرعت زاویه ای مطلوب آن ها را تعیین کند. همچنین، کنترلر از بلوک هایی مجزا برای کنترل مسیر حرکت و س...

full text

کنترل فازی امپدانس ربات توانبخش با راهبرد کنترل ولتاژ

در این پایان¬نامه، روش کنترل فازی مقاوم امپدانس، با راهبرد کنترل ولتاژ، روی ربات توان¬بخش ران و زانو، به نام فیزیوترابات ارائه شده است. نوآوری این طرح در به¬کارگیری راهبرد کنترل ولتاژ به جای راهبرد کنترل گشتاور و همچنین استفاده از یک کنترل کننده¬ی فازی تطبیقی برای جبران عدم قطعیت روی ربات فیزیوترابات می¬باشد. روش¬های کنترلی بر مبنای مدل به دینامیک دقیق سیستم نیاز دارند و حضور عدم قطعیت¬ عملکرد ...

15 صفحه اول

کنترل راه رفتن پایدار مجانبی ربات دوپای سه بعدی به روش شکل دهی انرژی پتانسیل

چکیدهکنترل رباتهای دوپا بر اساس ایده حرکتهای پریودیک پایدارمجانبی، امروزه مورد توجه بسیاری از محققان است. در این میان، روش شکل دهی انرژی پتانسیل که تاکنون روی مدلهای صفحه ای ارائه و ارزیابی شده است، بخاطر ایجاد حرکات طبیعی با انرژی کم نزدیک به حالت بهینه از اهمیت فراوانی برخوردار است. در تحقیق حاضر، روش مذکور برای حالت کلی سه بعدی بویژه در حضور قیود غیرهولونومیک توسعه و بررسی شده است. در ابتدا،...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 4  issue 1

pages  49- 62

publication date 2015-03-21

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023