research centers


Search results: Found 3

Listing 1 - 3 of 3
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.


Article
PI-like Fuzzy Logic Position Controller Design for Electro-hydraulic Servo-actuator Based on Particle Swarm Optimization and Artificial Bee Colony Algorithms
تصميم مسيطر موقع ضبابي منطقي من نوع PI للصمام الكهربائي الهيدروليكي باستخدام خوارزمية سرب الجسيمات وخوارزمية مستعمرات النحل الاصطناعي

Author: Zeyad A. Karam زياد عبدالواحد كرم
Journal: AL-NAHRAIN JOURNAL FOR ENGINEERING SCIENCES مجلة النهرين للعلوم الهندسية ISSN: 25219154 / eISSN 25219162 Year: 2016 Volume: 19 Issue: 2 Pages: 395-406
Publisher: Al-Nahrain University جامعة النهرين

Loading...
Loading...
Abstract

Electrohydraulic servo actuator mathematical model is one of the highly nonlinear hydraulic models. Electrohydraulic servo actuators used by aerospace, industrial and robotics applications for which accurate and fast performance are required in the presence of large loads or external disturbances. A servo actuator is made of a hydraulic cylinder or rotary actuator that is closely connected to an electrohydraulic servo actuator. This work focuses on modeling and simulation of electrohydraulic servo actuator that used for position control of the flight surface in a military aircraft with presence of external forces. PI-like Fuzzy Logic position intelligent Controller (FLC) is designed and simulated to control the actuator desired position during a specified time with minimum steady state error, settling time and oscillations in position response. This controller is implemented by using MATLAB Simulink and it has a settling time of 0.168 (sec). By comparison with reference [3], which has settling time of 0.341 (sec), there is enhancement by using the proposed controller in settling time about 50.733%. In addition, there is a small fluctuation around the desired position because the controller of mentioned reference does not compensate the force effect and nonlinearities in the actuator model. Particle Swarm Optimization (PSO) and Artificial Bee Colony (ABC) algorithms are used for tuning the gains of the PI-like Fuzzy Logic position Controller to satisfy the minimization in position error at the presence of the external force. The results show that the performance of ABC is more efficient than of PSO algorithm, because the trials by PSO have minimal fitness of 0.0008, but by ABC the minimal fitness achieved is 0.00072.

نموذج الصمام الكهربائي الهيدروليكي المؤازر هو نموذج رياضي غير خطي للغاية ويستخدم في منظومات الطيران والفضاء وفي التطبيقات الصناعية والانظمة الروبوتية التي تحتاج سرعة ودقة في الاداء اثناء وجود حمل عالي واضطرابات خارجية. الصمام المؤازر يتكون من اسطوانة هيدروليكية او متحكم دوار يثبت للصمام الكهربائي الهيدروليكي.هذا العمل يشتمل على نمذجة ومحاكاة الصمام الكهربائي الهيدروليكي المؤازر للسيطرة على مستوى الطيران في طيارة عسكرية عن طريق السيطرة على موقع حركة جناح الطائرة بواسطة الصمام وبوجود قوة الدفع الخارجية. تم استخدام مسيطر ذكي ضبابي منطقي من نوع PI صمم لتتبع الموقع المطلوب التحرك له من قبل الصمام خلال زمن محدد واقل خطأ بالموقع واقل زمن استقرار واقل ذبذبة ممكنة. تم بناء المسيطر باستخدام محاكاة برنامج الماتلاب. وكانت نتيجة زمن استقرار الاستجابة بهذا المسيطر هي 0.168 ثانية مقارنة مع المسيطر المستخدم في المصدر رقم [3] بزمن استقرار 0.341 ثانية، حيث وجدت نسبة تحسين بزمن الاستقرار في المسيطر المقترح وهي 50.733%. أيضا توجد نسبة من التذبذب في المسيطر المستخدم في المصدر المذكور بسبب عدم استخدام مسيطر قادر على التعامل مع الأنظمة الغير خطية. تم استخدام خوارزمية سرب الجسيمات وخوارزمية مجمعات النحل الاصطناعية لإيجاد أفضل المعايير لمسيطر الموقع الضبابي المنطقي نوع PI للحصول على اقل نسبة خطأ مع الموقع المطلوب بوجود تأثير القوة الخارجية على جناح الطائرة. النتائج بينت ان اداء خوارزمية مجمعات النحل الاصطناعي أفضل من اداء خوارزمية سرب الجسيمات في تعيير المسيطر للحصول على اقل نسبة خطأ في الموقع واقل زمن استقرار واقل تذبذب حركي. حيث كانت نسبة صلاحية التعيير مع خوارزمية سرب الجسيمات هي 0.0008 ومع خوارزمية مجمعات النحل الاصطناعية هي 0.00072.


Article
IMPLEMENTATION OF CELL PHONE DETECTION MOBILE ROBOT FOR RESTRICTED AREAS USING NODEMCU
تنفيذ الهاتف الخليوي الكشف عن المحمول

Loading...
Loading...
Abstract

This paper involves the design and implementation of cell phone detection mobile robot. This isapplicable in examination halls, private conferences and meeting rooms in which the use of cell phones is highlyrestricted. The robot is able to detect the presence of unauthorized communications by active phones and thendistort them. The detection process is achieved by implementing an electrical circuit for sensing undesirablesignals and using NodeMCU for interfacing the robot with a main computer unit. The main computer unit isused as a controlling platform in terms of mobile robot navigation as well as detection and jamming activating.This is accomplished by creating a graphical control panel programmed using a special HTML script. In thiswork, the cell phone detection mobile robot has been applied in an examination hall to simulate real educationalenvironment. The robot has detected active calls by cell phones with a circle diameter of 1.2 meter and thenjammed them directly. The whole area has been covered for detection and jamming by roaming the robotwirelessly via the remote main computer. Different voltage measurements for different detection distances havebeen recorded.

- تتضمن هذه الورقة تصميم وتنفيذ روبوت متنقل للكشف عن الهاتف الخليوي. هذا يكونينطبق في قاعات الامتحانات والمؤتمرات الخاصة وقاعات الاجتماعات التي يتم فيها استخدام الهواتف المحمولة بشكل كبيرتقييد. الروبوت قادر على الكشف عن وجود اتصالات غير مصرح بها من قبل الهواتف النشطة ومن ثمتشويهها. يتم تحقيق عملية الكشف عن طريق تنفيذ دائرة كهربائية للاستشعار غير مرغوب فيهإشارات واستخدام NodeMCU لتداخل الروبوت مع وحدة الكمبيوتر الرئيسية. وحدة الكمبيوتر الرئيسية هيتستخدم كمنصة التحكم من حيث الملاحة الروبوت المحمول، فضلا عن الكشف والتشويش تفعيل.ويتم ذلك عن طريق إنشاء لوحة تحكم رسومية مبرمجة باستخدام برنامج نصي HTML خاص. في هذاالعمل، وقد تم تطبيق الروبوت المحمول الكشف عن الهاتف الخليوي في قاعة الفحص لمحاكاة التعليمية الحقيقيةالبيئه. وقد اكتشف الروبوت المكالمات النشطة عن طريق الهواتف المحمولة مع دائرة قطرها 1.2 متر ومن ثمالتشويش عليها مباشرة. تم تغطية المنطقة بأكملها للكشف والتشويش عن طريق التجوال الروبوتلاسلكيا عبر الكمبيوتر الرئيسي البعيد. قياسات الجهد المختلفة لمسافات الكشف المختلفة لديهاتم تسجيلها.

Listing 1 - 3 of 3
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (3)


Language

English (3)


Year
From To Submit

2018 (1)

2016 (1)

2014 (1)