طراحی، مدل سازی و بررسی عملکرد ربات کمک حرکتی جهت جبران وزن

ربات های پوشیدنی به ربات هایی اطلاق می شود، که به منظور توان افزایی و یا توان بخشی توسط انسان مورد استفاده قرار می گیرند. اخیرا تمایل روزافزونی برای توسعه ی وسایل پوشیدنی به منظور کمک به افراد سالخورده، بیماران، سربازها و بسیاری افراد دیگر برای کمک به حرکت و افزایش توان به وجود آمده است. ازطرفی تحقق ربات پوشیدنی که درجات آزادی مشابه انسان داشته باشد، چه ازنظر اندازه و چه ازنظر وزن دشوار است. این مطالعه درباره ربات کمکی پایین تنه ای است که تنها از یک عملگر برای هرپا استفاده می کند. در این مقاله پس از یک مرور کوتاه از ربات های پوشیدنی و کاربردهای آن ها، طراحی مناسب از رباتی با نام ربوواک که از سیستم جبران اثر وزن هوندا الهام گرفته شده است، ارائه می شود. در ادامه مدل سینماتیکی و دینامیکی سیستم با استفاده از پارامترهای دنویت-هارتنبرگ استخراج شده و با استفاده از نتایج نرم افزار ادامز اعتبارسنجی می شوند. نتایج راستی آزمایی سینماتیکی و دینامیکی با دقت بالا (اختلاف در حد صفر) ارائه می شود. در ادامه تحقق مبنای اصلی طراحی ربات، یعنی نیروی کمکی در راستای نیروی کف پا مورد بررسی قرار می گیرد و با بررسی راستای اعمال نیروی کمکی توسط مکانیزم ربات و مقایسه آن با راستای مطلوب، راستای مطلوب با دقت ۰.۰۲ رادیان حاصل می شود. در انتها تاثیر تغییرات در وزن کاربر، اصظکاک در اجزا ربات کمک حرکتی و تغییر موقعیت مرکز جرم کاربر مورد بررسی قرارگرفته است.

کلیدواژه ها:

Mechanical design ، Wearable robots ، Dynamics modeling ، Weight compensation ، طراحی مکانیکی ، ربات های پوشیدنی ، مدل سازی دینامیکی ، تحمل وزن