طراحی دینامیکی و کنترل ربات دو درجه آزادی کابلی بازتوانی در صفحه عرضی

بیماری هایی مانند سکته های قلبی و مغزی که گاهی منجر به اختلالات حرکتی در افراد می شوند با بالارفتن میانگین سنی جامعه، افزایش یافته است. امروزه دانشمندان پزشکی برای درمان این اختلالات استفاده از ربات هایی تحت عنوان ربات های بازتوانی را جایگزین درمانگرهای سنتی کرده اند. هدف اصلی این پژوهش طراحی و ساخت یک ربات بازتوانی با هزینه پایین و با قابلیت استفاده خانگی برای بیمار بود. در این پژوهش رباتی ترکیبی از کابل و فنر برای حرکت در صفحه عرضی بدن انسان معرفی شد. بدین منظور، ابتدا سختی و طول آزاد فنرها، طی یک فرآیند بهینه سازی به دست آمده است. سپس ناحیه کاری استاتیکی و دینامیکی برای شناسایی رفتار مکانیکی ربات محاسبه شده است. در پایان، کنترل پذیری سیستم در مسیرهای مختلف و در دو حالت حضور و عدم حضور دست بیمار بررسی و با نتایج حاصل از دستگاه ساخته شده صحه گذاری شد. نواحی کاری استاتیکی و دینامیکی حاکی از آن است که بیمار به کمک ربات طراحی شده به خوبی می تواند تمارین را انجام دهد. همچنین نتایج کنترلی و نتایج به دست آمده از آزمایش دستگاه ساخته شده نشان دهنده پایداری سیستم کنترلی و توانایی آن در از بین بردن خطاهای به وجودآمده احتمالی طی مسیر است.

کلیدواژه ها:

Cable Robot ، Rehabilitation Robot ، Dynamic Workspace ، Static Workspace ، Optimization ، ربات کابلی ، ربات بازتوانی ، ناحیه کاری استاتیکی ، ناحیه کاری دینامیکی ، بهینه سازی