در این پایان¬نامه، روش جدیدی برای سرکوب ترمور ارائه شده است به¬طوری¬که با تهاجم و عوارض عصبی کمی همراه است. به منظور پیاده¬سازی این روش توان¬بخشی، یک دستگاه توان¬بخشی برای سرکوب ترمور طراحی و ساخت شده است. روش¬های موجود برای سرکوب ترمور دو ایراد عمده دارند؛ اول اینکه با عوارض جانبی آزاردهنده¬ای همراه¬اند و دوم اینکه فاقد فیدبک برای تشخیص و درمان همزمان ترمور می¬باشند که در این تحقیق سعی شده است، هر دو مسأله مد نظر قرار گیرد. روش ارائه شده برای سرکوب ترمور در این پایان¬نامه، تحریک عصب و عضله عضو درگیر ترمور است. مراحل تشخیص و درمان بدین صورت است که با استفاده از یک حسگر شتاب سنج از لرزش¬های دست بیمار فیدبک گیری می¬شود. با پردازش سیگنال های شتاب سنجی به واسطه پردازش موازی میکروکنترلر و کامپیوتر، مولفه های اصلی ترمور آشکار می¬شوند. بر اساس پارامتر های اندازه گیری شده ترمور، سیگنال جدیدی طراحی می¬شود که با اعمال این سیگنال به عضله، با عامل به وجود آورنده ترمور مخالفت می¬شود. این کنترلر که به عنوان کنترلر سطح پایین سیستم شناخته می¬شود، با یک کنترلر سطح بالاتر اصلاح می¬شود. درواقع کارکرد سیستم ارائه شده بدین صورت است که با یک فیدبک آنلاین حلقه بسته با استفاده از روش شتاب سنجی، ترمور را تشخیص داده و با استفاده از تحریک عصب و عضله با الکترود های تحریک سطحی emg، ترمور را سرکوب اجباری می کند. با تحریک موضعی عصب و عضله، حرکات مزاحم ناشی از ترمور، بدون اینکه در محتوای سایر فرمان های حرکتی اثر مخربی ایجاد شود، حذف می¬گردد. این سیستم، یک کنترلر سطح بالاتر دارد که با بررسی نتایج میزان سرکوب ترمور، پارامتر های تحریک کننده را اصلاح و به کنترلر سطح پایین¬تر اعمال می کند. کنترلر سطح بالا با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی و یک کنترلر فازی طراحی شده است. این کنترلر وظیفه اصلاح ضرایب کنترلی کنترل کننده، طبقه بندی داده¬ها و اعتبارسنجی را برعهده دارد. اعتبار سنجی این روش درمان با پیاده سازی بر روی بیمار و بررسی نتایج انجام شده است؛ همچنین با طراحی یک طبقه بندی کننده با شبکه¬های عصبی و مقایسه بین افراد سالم و درمان شده، صحت نتایج درمان بررسی شده است.

امروزه ربات ها در زندگی انسان در بخش های مختلفی مورداستفاده قرار می گیرند. ربات های دوپا به دلیل شباهت ظاهری به انسان در بین دیگر ربات ها از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشند. ربات های دوپا در راه رفتن و دویدن دینامیکی با استفاده از واژگونی خود دارای بازدهی بالاتر نسبت به ربات هایی است که گام های متناوب حرکت آنها به صورت استاتیکی انجام می پذیرد. بدون شک در شرایط موردنیاز ربات باید قادر به دویدن باشد؛ سرعت دویدن نیز می تواند بسته به موقعیت، حائز اهمیت باشد. استفاده از لینک های فنری موجب کاهش ضربه سطح به ربات، افزایش بازدهی و همچنین حرکت روان تر می شود. مشکل اصلی استفاده از لینک های انعطاف پذیر، کنترل دشوار ربات می باشد. تاکنون مدل های مختلفی برای دویدن ربات با استفاده از لینک های انعطاف پذیر ارائه شده است؛ که مدل آونگ فنری وارون slip)) را می توان به عنوان یکی از بهترین مدل های ارائه شده برای دویدن با لینک های انعطاف پذیر نام برد. در این مدل کل ربات بر اساس حرکت یک آونگ فنری وارون مدل سازی و کنترل می شود. پیاده سازی این مدل در عمل بسیار مشکل است. مکانیسم دویدن سیستم های بیولوژیکی به دلیل دارا بودن قسمت های انعطاف پذیر، دارای بازدهی بالاتری نسبت به سیستم های مکانیکی هستند. در این پایان نامه ابتدا به بررسی فیزیولوژی ماهیچه می پردازیم و سپس مدل مکانیکی هیل را ارائه می کنیم؛ بر اساس فیزیولوژی ماهیچه مدل های مکانیکی مختلفی ارائه شده است که ما به دلیل سادگی و دارا بودن المان های اساسی موردنیاز برای دویدن دوپا، مدل ماهیچه نوع هیل را انتخاب کرده ایم. تا پس ازآن بتوانیم سیستم تحریک فنری عملی دارای کارایی انرژی نزدیک به عملکرد ماهیچه ها را برای ربات های دوپا پیشنهاد دهیم. در این پایان نامه با ارائه یک روش ابتکاری برای تحریک ناقص ربات با استفاده از سینماتیک و دینامیک معکوس برای هر مسیر دلخواه سازگار با شرایط اولیه ربات پروفیل نیروهای مورد نیاز محاسبه می گردد؛که ربات بتواند آن را طی کند و برای اعتبارسنجی آن را با دینامیک مستقیم چک کردیم. در قدم بعد از مدل ماهیچه استفاده شده است که از ثمرات آن می توان به کاهش ضریب مصرف انرژی کل و همچنین کاهش ماکزیمم نیروی محرک ماهیچه نسبت به نیروی لازم کل نام برد.

رباتهای دوپا بیش از سه دهه موضوع تحقیق پژوهشگران بوده است، اما هنوز طراحی مکانیزم و کنترل ربات دوپایی که بتواند راه رفتن و دویدن بهینه و سریع مشابه موجودات زنده انجام دهد، یک مساله تحقیقاتی باز است. کارآیی مدل آونگ وارون فنری (slip) در توصیف دینامیک دویدن موجودات زنده نشان داده شده است و در سالهای اخیر تلاش هایی برای کنترل ربات های دوپای واقعی بر مبنای دینامیک slip صورت گرفته است. محققان نشان داده اند که مدل آونگ وارون فنری در عین سادگی می تواند دینامیک راه رفتن و دویدن انسان را توصیف کند. مدل slip معادل ربات یک مدل جرم-فنر است که جرم متمرکز آن دارای موقعیت و سرعت یکسان با مرکز جرم ربات است و پای فنری آن خطی است که پنجه پای تکیه گاهی را به مرکز جرم ربات وصل می کند. هدف این پژوهش تعیین میزان بهینگی و مفید بودن کنترل دویدن ربات های دوپای واقعی بر مبنای مدل slip می باشد و گام بهینه دویدن را برای ربات دو پا بر مبنای مدل slip طراحی خواهیم کرد.

هدف از این پایان نامه طراحی و مدل سازی حرکت یک ریز ربات خزنده می باشد امروزه به دلیل محدودیت هایی که برای نفوذ در رگ ها برای درمان مداخله ای وجود دارد، پژوهشگران علاقه مندند تا به طراحی و ساخت ابزاری مناسب مانند یک ریز ربات متحرک که در حد و اندازه های میلی متری و یا کمتر از آن باشد دست یابند. در طراحی این ریزربات ها نیاز به حساسه ها برای نظارت به جریان و گذرگاه های ارتباطاتی و میکروکنترل های برنامه ریزی شده می باشد. همچنین در انتخاب ساختار حرکتی، یک طراحی ساده می تواند ملهم از یک ربات مارگون باشد. در ادبیات فن مطالعات فراوانی در مدلسازی، شبیه سازی و کنترل ربات های مارگون که قادر به اجرای الگوهای حرکتی مختلف باشند صورت گرفته است. در این مطالعات مدل های ریاضی و تجزیه و تحلیل حرکات ربات و مقدار گشتاور محرک ها برای نمونه های مکانیکی بزرگ مورد بررسی قرار گرفته-اند. اما این ساختارها برای هدف بیان شده مناسب نمی باشند. بدین منظور در این پایان نامه ضمن ارائه ی یک ساختار مناسب برای یک ریزربات متحرک که قادر به پیشروی در کانال های کوچک می باشد به توسعه یک مدل ریاضی و تحلیل-های سینماتیک و دینامیکی آن پرداخته و با شبیه سازی در نرم افزار متلب کارایی آن را بررسی کردیم. به دلیل وجود محدودیت هایی از قبیل اندازه، قدرت و وزن ربات، نیاز به ارائه ی یک طرح الکترومکانیکی مناسب بود. یک گزینه مناسب برای چنین طراحی استفاده از مواد پیزوالکتریک می باشد که در این پایان نامه سعی شد ترجیحاً از آن در طراحی سازکار حرکتی استفاده شود.

امروزه شناسایی خودکار هدف در بسیاری از زمینه های نظامی، حمل و نقل شهری، صنعتی و... کاربردهای فراوانی دارد. در هواپیماهایی که دارای سیستم تشخیص خودکار هدف هستند، هواپیما می تواند به صورت خودکار مسیر حرکتی خود را متناسب با هدف مورد نظر تعیین کند. هدف اصلی از این مطالعه، بکارگیری الگوریتم مسیریابی لوکاس-کندی و بهبود خطای پیشرو-بازگشت پذیر، اعمال فیلتر واریانس و طبقه بندی باینری نتایج جهت دستیابی به مدل هدف و همچنین بهبود نتایج حاصل از مسیریابی و شناسایی توسط سیستم یادگیری p-n، می باشد. از چالش های مطرح در این زمینه می توان به شناسایی هدف مورد نظر توسط هواپیما علی رغم قرارگیری آن در زوایای مختلف، فیلترینگ تصاویر حاوی نویزهای ناشی از پس زمینه و همچنین حفظ وضعیتی پایدار در ردیابی هدف، اشاره کرد درحالی که حرکت دوربین و تغییر مقیاس تصویر همواره به سیستم اعمال می شود. بهبود سرعت، کاهش زمان و خطای پردازش، همزمان بودن اطلاعات دریافتی و عکس العمل سیستم، از مهم ترین نتایج بدست آمده در این پایان نامه می باشد.