Yosefi F, Alipour K, Tarvirdizadeh B, Hadi A. Control of knee rehabilitation robot based on combination of backstepping and admittance algorithms. Modares Mechanical Engineering 2017; 16 (12) :135-143
URL:
http://mme.modares.ac.ir/article-15-9047-fa.html
۱- دانشکده علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران
۲- استادیار/ دانشگاه تهران
چکیده: (۵۸۸۰ مشاهده)
در این مقاله، به طراحی کنترلر برای ربات توانبخش زانو پرداخته شده است. مشکل اصلی دستگاههای توانبخشی از جمله دستگاههای غیرفعال حرکت مداوم، عدم بازخورد از وضعیت پای بیمار و نیروهای تعاملی یا مقاوم اعمال شده از پای فرد به ربات میباشد. بدین معنی که اگر در حین تمرین غیرفعال، از طرف پای بیمار حرکتی غیرارادی رخ دهد، نیروی تعاملی ایجاد شده بین پای فرد و ربات میتواند به پای فرد آسیب برساند، زیرا رفتار ربات در برابر این نیرو، دارای سفتی زیاد است و علیرغم اعمال گشتاور مخالف حرکت از سوی پای فرد، ربات همچنان سعی دارد، پای فرد را در مسیر مرجع نگه دارد. در این پژوهش، به منظور تحقق رفتار منعطف از سوی ربات در مقابل نیروی احتمالی پای فرد، از مفهوم ادمیتانس استفاده شده، و در دو روش کنترلی، مدل مرجع تطبیقی و پسگام انتگرالی این مفهوم مورد استفاده قرار گرفته است. با تجهیز ربات به کنترل ادمیتانس، در صورت اعمال نیرو از طرف پای فرد، ربات متناسب با آن نیرو از مسیر مرجع خود منحرف میشود تا به این ترتیب نیروی تعاملی بین ربات و بیمار کاهش یابد. نتایج حاصل از شبیهسازی این کنترلرها، نشان از رفتار مطلوب ربات در این شرایط دارد. همچنین به منظور بررسی کارایی بیشتر کنترلرها، عملکرد آنها در حضور نویز اندازهگیری نیز بررسی شده است. همچنین نشان داده شده، استفاده از کنترل کنندهی پیشنهادی پسگام در کنار کنترل کنندهی ادمیتانسی که خود نوآوری محسوب میشود، نسبت به کنترل کنندهی مدل مرجع تطبیقی، عملکرد بهتری دارد.
نوع مقاله:
مقاله پژوهشی کامل |
موضوع مقاله:
روباتیک دریافت: 1395/5/24 | پذیرش: 1395/7/17 | انتشار: 1395/9/13