عنوان

طراحی،شبیه سازی و کنترل مچ دست ربات پوششی

Number

‭۱۲۳۵۹پ‬

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

طراحی،شبیه سازی و کنترل مچ دست ربات پوششی

First Statement of Responsibility

/المیرا مددی متنق

Name of Publisher, Distributor, etc.

: دانشکده مهندسی فناوری‌های نوین

Specific Material Designation and Extent of Item

‮‭۱۰۵‬ص‬

Text of Note

چاپی

Dissertation or thesis details and type of degree

کارشناسی ارشد

Discipline of degree

مهندسی مکاترونیک

Date of degree

‮‭۱۳۹۲/۰۶/۲۵‬

Body granting the degree

تبریز

Text of Note

در این مطالعه، طراحی و شبیه‌سازی کنترل‌کننده برای مچ دست جهت کاربردهای توان‌بخشی صورت گرفته است .امروزه آسیب‌های مغزی مثل سکته شیوع گسترده‌ای پیدا کرده است .یکی از نتایج و عوارض مهم سکته‌های مغزی فلج شدن بخشی از بدن است که منجر به محدود شدن فرد و عدم توانایی او در انجام کارهای روزانه و وابستگی او می‌شود .از این رو توان‌بخشی یکی از ضروریات بعد از آسیب‌های مغزی است .روش‌های سنتی که برای توان‌بخشی به کار می روند معمولا توسط یک فیزیوتراپ انجام می‌گیرند .طبق مقالات پزشکی چاپ‌شده، شدت تمرینات توان‌بخشی بیشتر از نوع تمرینات، در فرآیند بهبودی فرد نقش ایفا می‌کند .معمولا فیزیوتراپ بعد از مدتی که از انجام تمرینات می‌گذرد احساس خستگی می‌کند، در نتیجه فیزیوتراپی به روش‌های معمول شدت لازم برای یک درمان بهینه را ندارد .از طرفی عملکرد بهبودی بیمار و پیشرفت درمان بیمار در طول فرآیند درمان در روش‌های رایج به صورت عددی قابل‌بیان نیست .با توجه به این دلایل، توان‌بخشی به کمک ربات‌ها ارائه شد .ربات‌ها به دلیل خستگی‌ناپذیر بودن شدت تمرینات را افزایش می‌دهند و تمارین تکراری را بدون خستگی برای بیمار انجام می‌دهند .در توان‌بخشی به کمک ربات‌ها هدف این نیست که فیزیوتراپ توسط ربات جایگزین شود بلکه به دلایل روانی فیزیوتراپ باید به عنوان فردی که بیمار به او اعتماد دارد در طول فرآیند درمان حضور داشته باشد .ربات‌های توان‌بخشی به دلیل تعامل نزدیک با انسان نیازمند سیستم‌های کنترلی پیشرفته‌ای می‌باشند .این پایان‌نامه در ‮‭۳‬ فصل عمده تقسیم شده است .در فصل اول ابتدا به معرفی واژه‌های پرکاربرد در توان‌بخشی به کمک ربات‌ها،معرفی ربات‌های توان‌بخشی و آناتومی دست انسان پرداخته می‌شود و در ادامه پیشینه‌ی تحقیق صورت گرفته توسط محققین آورده می‌شود .در فصل دوم ابتدا به طراحی یک ربات توان‌بخشی دو درجه آزادی جدید برای مچ در نرم‌افزار مهندسی سالیدورکس پرداخته می‌شود .اندازه‌های به‌کاررفته کامل واقعی بوده و طبق جداولی که برای اندازه‌های عضو بالایی بدن تدوین شده است، انجام گرفته است .در ادامه‌ی این فصل سینماتیک مستقیم ، ماتریس ژاکوبین، نقاط تکین و دینامیک ربات بحث شده است .سینماتیک ربات توسط روش دناویت-هارتنبرگ و دینامیک ربات توسط روش دالامبر تعمیم‌یافته به دست آمده است .در ادامه به منظور مطالعه‌ی توانایی عملکرد ربات در دنبال کردن خط سیرهای بهینه، کنترل‌کننده پیاده‌سازی شده است .اولین کنترل‌کننده، کنترل‌کننده‌ی ‮‭PD‬ با جبران گرانش است، که جبران گرانش در ربات‌های توان‌بخشی اهمیت زیادی دارد .دومین کنترل‌کننده ، کنترل‌کننده‌ی مد لغزشی می‌باشد .در ادامه کنترل‌کننده‌ی مد لغزشی-تطبیقی نیز ارائه می گردد .در فصل سوم نتایج به دست آمده در فصل دوم به بحث گذاشته شده است و پیشنهادها برای کار آینده آورده شده است

Text of Note

This research is mainly about simulation of a hand wrist robots used for rehabilitation. Nowadays amounts of brain damages like cerebro vascular accident is growing up and paralyzes some parts of the body and that is one of the important disadvantageous of this event which leads to inability and independence in daily activities. Because of that, rehabilitation is in high priority after brain damage. Traditional methods using for rehabilitation are usually performed by a therapist. Based on medical papers, intensity of exercises helps the recovery process more than the type of exercises. Usually, after a while the therapist feels tired and lowers the intensity which is needful for a complete recovery. On the other hand, patients progress during the treatment and recovery in common methods can not tell numerically. Because of this reasons, rehabilitation using robots came out. Since robots are tireless, they increase the intensity of exercises and help the patient to do the repetitive exercises with no tiredness. Rehabilitation using robots doesnt mean replacing the therapist with robots, even because of mental issues therapist, as a person who patient believes in him should be there during the rehabilitation progress. Since these robots are in close connections with human, they need an advanced controlling system. This thesis is divided in three main chapters: The first chapter includes the terms commonly used in rehabilitation using robots and the anatomy of the human hand, and background of scientists research comes after. In second chapter modeling a new 2 DOF rehabilitation robot for hand wrist in Solidworks (Engineering programming software). The sizes used are real and is based on the measures in tables made for upper limb. In continue this chapter discusses about direct kinematic, Jacob matrix, singular points and dynamic of the robot. The kinematic of the robot is obtained from DH method and the dynamic is obtained from generalized d'alembert method. In addition, for studying the ability of robot in tracking the Optimal trajectories, controller has been designed. The first controller is PD controller with gravity compensation, that gravity compensation is very important in rehabilitation robots. The second one is sliding mode controller, and the adaptive sliding mode is another controller. The third and last chapter discusses about results that comes from the second chapter and the suggestions for future works

مددی متنق، المیرا

قنبری، احمد

سید نورانی، سید محمدرضا

Public note

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی