research centers


Search results: Found 1

Listing 1 - 1 of 1
Sort by

Article
Modeling and Force-Position Controller Design of Rehabilitation Robot for Human Arm Movements
نمذجة وتصميم مسيطر قوة ومسارلروبوت إعادة التأهيل الطبي لحركات الذراع البشرية

Authors: Mohammed Y. Hassan --- Zeyad A. Karam
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2014 Volume: 32 Issue: 8 Part (A) Engineering Pages: 2079-2095
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

Physical disabilities such as full or partial loss of function in the shoulder, elbow or wrist is a common impairment in the elderly, and can also be a secondary effect due to strokes, trauma, sports injuries, and occupational injuries. Rehabilitation programs are the main method to promote functional recovery in these subjects. This work focuses on designing and nonlinear modeling of 3DOF non-wearable rehabilitation robot for rehabilitee the upper limbs in human body. The structure of this robot will eliminate singularity problem by depending on articulated configuration through adding shoulder offset to the robot base. The nonlinear modeling of a rehabilitation robot including kinematic and dynamic models is done for three degrees of freedom, with the effect of friction term in robot actuator. Three Intelligent Force-Position controllers, PD-like Fuzzy logic controllers are designed for position control and P controllers for force control, for moving the shoulder and elbow joints of the rehabilitation robot at desired trajectories. These controllers were tuned in order to make the robot end effecter tracking the desired medical trajectories in a specific time with minimum overshoot, minimum settling time and minimum steady state error. Each controller is tested by applying different trajectories with the application of external disturbances on the robot body. A comparison between the proposed intelligent controllers and conventional PD Force-Position controllers shows superior of the intelligent type of controller to make the end effecter follow the desired trajectory compared with the use of conventional controllers.

الإعاقات الجسدية مثل الفقدان الكامل أو الجزئي لوظيفة من الوظائف في الكتف أو الكوع أو الرسغ هو ضعف شائع في كبار السن، ويمكن أيضا أن يكون لها تأثير ثانوي بسبب الجلطات الدماغيةوالصدمات النفسية والإصابات الرياضية . إن برامج التأهيل الطبي هي الوسيلة الرئيسية لإعادة فعالية الحركة للاطراف المصابة بالضعف الحركي.يركز هذا العمل على تصميم روبوت طبي يتكون من ثلاث مفاصل يستخدم لإعادة تأهيل الاطراف العليا للجسم البشري (الذراع). حيث أن هيكل هذا الروبوت صمم لحل مشكلة تمييز نهاية المحوربالنسبة للقاعدة بالاعتماد على الروبوت المفصلي التكوين, وذلك من خلال إضافة كتف (ازاحة) إلى القاعدة . وضعت نماذج رياضية غير خطية لهيكل روبوت إعادة التأهيل متمثلة بنموذج الحركة الديناميكية ثلاثي المفاصل.وقد اخذت مشكلة الاحتكاك الموجودة في علبة ترووس محركات المفاصل الكهربائية في التمثيل الرياضي لغرض السيطرة عليها . وصممت مسيطرات قوة وموقع تتضمن مسيطر منطق ضبابي ذكيمتناسب- متفاضل لكل محور للتحكم بمساره حسب المسار الطبي المطلوب ومسيطر متناسب- متفاضل للقوة . واختبرتالمسيطراتالمصممة الثلاثة من خلال تطبيق مسارات طبية مختلفة مع وجود الاضطرابات الخارجية على جسم الروبوت. وقورنت نتائج المسيطر المقترح مع مسيطرتقليدي وقد ظهر ان شبه الخطاء في استقرار الحالة في اتباع المسارات من قبل الروبوت قد قلتمقارنة مع أستخدام المسيطر التقليدي وكما هو موضح في نتائج البحث.

Listing 1 - 1 of 1
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (1)


Language

English (1)


Year
From To Submit

2014 (1)