طراحی و شبیه سازی عملگر الاستیک خطی برای معاینات لمسی پالپیشن

ساده ترین روش برای مدل کردن رفتار مواد استفاده از مدل های ویسکوالاستیک خطی می باشد. این مدل ها غیر وابسته و مستقل نسبت به زمان می باشند. استفاده از مدل های ویسکوالاستیک با توجه به وابستگی آنها به زمان روشی مناسب برای مدل کردن بافت های بیولوژیک محسوب می شوند. برای محاسبه خواص این مواد 2 روش تست خزش و ریلکسیشن پیشنهاد شده است. انجام تست خزش با ایجاد نیروی ثابت بر روی بافت قابل انجام است. با توجه به اینکه یکی از ویژگی های عملگرهای الاستیک خطی، ایجاد نیروی خروجی ثابت می باشد، در این مقاله طراحی یک عملگر الاستیک خطی برای دستگاه پالپیشن ساخته شده در گذشته ارایه شده است. در مقاله پیش رو ابتدا ویژگی های عمومی مربوط به SEA مطرح شده است. سپس معادلات دینامیکی آن استخراج شده است. در ادامه مدلی برای SEA که قابلیت پیاده سازی بر روی دستگاه معاینات لمسی داشته باشد، ارایه شده است. پارامترهای مربوط به این دستگاه با توجه به نیاز مورد استفاده استخراج شده اند و با استفاده از الگوریتم ارایه شده کنترل عملگر الاستیک خطی، کنترل نیرو بر روی دستگاه صورت گرفته است. در نهایت با شبیه سازی معادلات ریاضی و اعمال روش پیشخور و کنترلر PID در سیمولینک متلب، شبیه سازی معادلات با اعمال ورودی پالس و سینوسی ارایه شده است.

کلیدواژه ها:

مواد ویسکو الاستیک ، معاینات لمسی پالپیشن ، تست خزش ، عملگر الاستیک خطی ، کنترل ایمپدانس