طراحی و ساخت ربات پوشیدنی قابل حمل دست تحت کنترل مد لغزشی

دست انسان اندام حرکتی پیچیده ای است. عواملی مانند سکته مغزی می تواند عملکرد دست را مختل کند. این بیماران در انجام دادن فعالیت های روزانه استقلال فردی را از دست می دهند. تعامل انسان با ربات موجب پیدایش دستگاه های جدیدی به منظور توان افزایی شده است. هدف از اجرای پژوهش حاضر طراحی و ساخت یک نمونه اولیه مفهومی ربات پوشیدنی قابل حمل است. این ربات به منظور استفاده در فعالیت های روزمره بیمارانی که توانایی اکستنشن (باز شدن) دست خود را از دست داده اند طراحی شده است. از جمله چالش های این حوزه می توان به هزینه بالا به دلیل استفاده از عملگرهای و حسگرهای متعدد برای کنترل اشاره نمود. با افزایش تعداد قطعات به کار رفته در ساخت وسیله، وزن نهایی آن بالا رفته و عملا قابلیت حمل نخواهد داشت. با توجه به اهمیت قابل حمل بودن و نیاز کاربر برای استفاده طولانی از ربات، در اینجا اجزای مکانیزم با وزن کم طراحی شده­اند. در مکانیزم ارائه شده، به پایین ترین مفصل چهار انگشت دست، هم زمان و تنها با یک عملگر الکتریکی گشتاور اعمال می شود و در نتیجه، انگشتان باز می شوند. سیستم انتقال نیرو با الگوگرفتن از تاندون های دست، به کمک تغییر طول کابل طراحی گردید. به دلیل اغتشاشات و غیر خطی بودن سیستم، کنترل مد لغزشی با هدف کمینگی خطا طراحی گردید. نتایج کنترل به ازای زاویه خروجی دلخواه مطلوب نشان داد که زاویه مفصل به زاویه طراحی همگراست و خطا به صفر میل می­­کند. نتایج خوب عملی، همچنین کم بودن هزینه و وزن نهایی نمونه اولیه ساخته شده، حاکی آن است که پژوهش قابلیت توسع ه­پذیری دارد.

کلیدواژه ها:

stroke ، exoskeleton ، hand ، wearable robot ، سکته مغزی ، اسکلت خارجی ، دست ، ربات پوشیدنی