شبيه سازي و كنترل سروهيدروليك يك ربات اسكلت خارجي به منظور توانبخشي راه رفتن

Simulation and servohydraulic control of an exoskeleton robot for gait rehabilitation

در پس بعضي حوادث و بيماري ها فرد بيمار نياز به جلسات توانبخشي براي بازتواني سيستم حركتي خود را دارد. در اين جلسات تراپيست حركت هاي فيزيكي براي بيمار تجويز مي كند كه اجراي اين تمرينات با مشكلات فراواني همراه است. براي حل اين مشكل ربات هاي توانبخشي از نوع اسكلت خارجي يك گزينه كارآمد هستند. طراحي، كنترل و تعامل اين ربات با چالش هاي متعددي از جمله انتخاب و كنترل محركه هاي مناسب همراه است. در اين مقاله به شبيه سازي يك ربات اسكلت خارجي با محرك هاي هيدروليـكي مي-پردازيم كه به طور حلقه بسته كنترل مي شوند. دليل استفاده از سيستم هيدروليكي ايجاد حركت نرم و آهسته و با قدرت زياد است كه براي تمرينات توانبخشي نياز است. ورودي هاي مطلوب زواياي مفاصل پاي انسان حين راه رفتن طبيعي است كه مي بايست توسط سيستم كنترلي و محركه ردگيري شوند. كنترل كننده سروهيدروليك بر پايه ي PID طراحي شده است. اين سيستم كنترلي نيروي موردنياز براي تحريك شيرهاي هيدروليكي ايجاد مي كند. طراحي مكانيكي اين ربات متناسب با اندازه هاي واقعي اندام انسان صورت گرفته است. در اين مقاله با ايجاد ارتباط بين نرم افزار Matlab و نرم افزار Adams، با بهره مندي از جعبه ابزار سروهيدروليك متلب، واحد كنترل را به شبيه ساز Adams مرتبط كرده و موفقيت اين طرح را به اين صورت ارزيابي مي نماييم.