مدلسازی دینامیکی و کنترل تطبیقی ربات توانبخشی پا در حضور نویز اندازه گیری و اغتشاشات خارجی

ربات های توانبخشی سیستم های پیشرفته ای هستند که برای کمک به افراد آسیب دیده با ارائه حمایت هدفمند و تسهیل تمرین های درمانی، کمک به بهبود عملکردهای فیزیکی پس از جراحات یا اقدامات پزشکی طراحی شده اند. در این پژوهش به مدلسازی و طراحی کنترل کننده برای یک ربات توانبخشی پرداخته شده است. در بخش مدل سازی، ربات به صورت یک ربات سری سه درجه آزادی صفحه ای در نظر گرفته شده تا امکان تحریک مفاصل ران، زانو و مچ پا داشته باشد و با استفاده از روش اویلر-لاگرانژ مدل دینامیکی ربات استخراج شده است. همچنین با تاکید روزافزون بر توانبخشی به کمک رباتیک، نیاز به سیستم های کنترل تطبیقی برای تطبیق درمان با نیازهای فردی بیمار بسیار مهم می شود. از این رو با توجه به متغیر بودن و عدم قطعیت پارامترهای ربات از یک کنترل کننده تطبیقی استفاده شده است. همین طور با توجه به حضور نویز در داده های حسگرها و با توجه به اغتشاش های ناشی از تعامل ربات با بیمار از یک رویتگر بهره بالا برای تخمین متغیرهای حالت سیستم و از یک رویتگر اغتشاشی برای تخمین و جبران اثرات اغتشاش استفاده شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که سامانه ی کنترلی طراحی شده با خطای کمتر از ۰۵/۰ رادیان ورودی مرجع را دنبال کند.

کلیدواژه ها:

ربات توانبخشی پا ، کنترل کننده تطبیقی ، رویتگر بهره بالا ، رویتگر اغتشاشی غیرخطی