بهبود عملكرد و تطبيق اسكلت بيروني اندام تحتاني در سطح هموار

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي برق

كارشناسي ارشد

اﺳﻜﻠﺖﻫﺎي ﺑﻴﺮﻭﻧﻲ ﺗﻮان‌اﻓﺰا ﺑﻪﻋﻨﻮان ﻳﻜﻲ اﺯ ﭘﻴﺸﺮﻓﺘﻪﺗﺮﻳﻦ ﻓﻨﺎﻭﺭيﻫﺎي ﻛﻤﻚ ﺣﺮﻛﺘﻲ، ﻧﻘﺶ ﻣﻬﻤﻲ دﺭ اﻓﺰاﻳﺶ ﺗﻮان ﻋﻀﻼﻧﻲ، ﺑﻬﺒﻮد ﻛﻴﻔﻴﺖ ﺣﺮﻛﺖ ﻭ ﻛﺎﻫﺶ ﺑﺎﺭ ﻣﻔﺼﻠﻲ اﻳﻔﺎ ﻣﻲﻛﻨﻨﺪ. ﻣﻮﻓﻘﻴﺖ اﻳﻦ ﺳﺎﻣﺎﻧﻪﻫﺎ ﺑﻪ ﺗﻮاﻧﺎﻳﻲ ﺁنﻫﺎ دﺭ ﻫﻤﮕﺎمﺳﺎﺯي دﻗﻴﻖ ﺑﺎ اﻟﮕﻮي ﺣﺮﻛﺘﻲ ﻛﺎﺭﺑﺮ ﻭاﺑﺴﺘﻪ اﺳﺖ. اﺯ اﻳﻦﺭﻭ، ﺗﻮﺳﻌﻪ اﻟﮕﻮﺭﻳﺘﻢﻫﺎي ﻛﻨﺘﺮﻟﻲ ﻛﻪ ﻗﺎدﺭ ﺑﺎﺷﻨﺪ ﺑﻪﺻﻮﺭت ﺑﺮﺧﻂ ﺑﺎ ﺗﻐﻴﻴﺮات ﺳﺮﻋﺖ، داﻣﻨﻪ ﻭ ﻓﺎﺯ ﮔﺎم ﺳﺎﺯﮔﺎﺭ ﺷﻮﻧﺪ، ﺿﺮﻭﺭت داﺭد. دﺭ اﻳﻦ ﭘﺎﻳﺎنﻧﺎﻣﻪ، ﻳﻚ ﺭﻭﻳﻜﺮد ﻧﻮﻳﻦ ﻣﺒﺘﻨﻲ ﺑﺮ ﻧﻮﺳﺎﻧﮕﺮ ﺗﻄﺒﻴﻘﻲ ﻫﻤﺮاه ﺑﺎ ﺟﺒﺮانﺳﺎﺯ ﻓﺎﺯ اﺭاﺋﻪ ﮔﺮدﻳﺪ. اﻳﻦ ﺭﻭﺵ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده اﺯ ﺳﻴﮕﻨﺎل ﺯاﻭﻳﻪ ﻣﻔﺼﻞ ﻟﮕﻦ ﻭ ﻧﻴﺮﻭي ﻋﻜﺲاﻟﻌﻤﻞ ﺯﻣﻴﻦ، ﻗﺎدﺭ اﺳﺖ ﻓﺎﺯ ﭼﺮﺧﻪ ﺭاهﺭﻓﺘﻦ ﺭا ﺑﺎ دﻗﺖ ﺑﺎﻻ ﺗﺨﻤﻴﻦ ﺯده ﻭ ﮔﺸﺘﺎﻭﺭ ﻛﻤﻜﻲ ﻫﻢﻓﺎﺯ ﻭ ﺳﺎﺯﮔﺎﺭ ﺑﺎ ﺣﺮﻛﺖ ﻃﺒﻴﻌﻲ اﻧﺴﺎن ﺗﻮﻟﻴﺪ ﻛﻨﺪ. ﺑﺮاي اﺭﺯﻳﺎﺑﻲ ﻋﻤﻠﻜﺮد، اﻟﮕﻮﺭﻳﺘﻢ ﭘﻴﺸﻨﻬﺎدي اﺑﺘﺪا ﺑﺮ ﺭﻭي دادهﻫﺎي ﺷﺒﻴﻪﺳﺎﺯيﺷﺪه ﻭ ﺳﭙﺲ ﺑﺮ ﺭﻭي دادهﻫﺎي ﻭاﻗﻌﻲ ﺭاهﺭﻓﺘﻦ ﺭﻭي ﺗﺮدﻣﻴﻞ ﺁﺯﻣﺎﻳﺶ ﺷﺪ. ﻧﺘﺎﻳﺞ ﻧﺸﺎن داد ﻛﻪ دﺭ ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﺑﺎ ﻧﺴﺨﻪﻫﺎي ﻛﻼﺳﻴﻚ ﻧﻮﺳﺎﻧﮕﺮ ﺗﻄﺒﻴﻘﻲ (ﺗﻚ ﻧﻮﺳﺎﻧﮕﺮ ﻭ ﭼﻨﺪ ﻧﻮﺳﺎﻧﮕﺮ)، ﻣﺪل ﭘﻴﺸﻨﻬﺎدي دﻗﺖ ﺑﺎﻻﺗﺮ (ﺟﺬﺭ ﻣﻴﺎﻧﮕﻴﻦ ﻣﺮﺑﻌﺎت ﺧﻄﺎ (RMSE) ﺯاﻭﻳﻪ 0/015 ﺭادﻳﺎن)، ﻫﻤﮕﺮاﻳﻲ ﺳﺮﻳﻊﺗﺮ (1/76 ﺛﺎﻧﻴﻪ) ﻭ ﭘﺎﻳﺪاﺭي ﺑﻴﺸﺘﺮي دﺭ ﺷﺮاﻳﻂ ﮔﺬﺭا داﺭد. ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ، دﺭ ﺷﺒﻴﻪﺳﺎﺯي ﺗﻌﺎﻣﻞ اﻧﺴﺎن–اﺳﻜﻠﺖ ﺑﻴﺮﻭﻧﻲ ﻣﺤﻴﻂ Simscape، ﮔﺸﺘﺎﻭﺭ ﻛﻤﻜﻲ ﭘﻴﺸﻨﻬﺎدي ﻣﻮﺟﺐ ﻛﺎﻫﺶ ﻣﻴﺎﻧﮕﻴﻦ ﻫﺰﻳﻨﻪ ﮔﺸﺘﺎﻭﺭي ﻣﻔﺎﺻﻞ ﻟﮕﻦ ﻭ ﺯاﻧﻮ ﺑﻪﺗﺮﺗﻴﺐ %56 ﻭ %52 ﺷﺪ. ﺗﺤﻠﻴﻞ ﭘﺎﻳﺪاﺭي ﻧﻴﺰ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده اﺯ ﻣﺴﻴﺮ ﻓﺎﺯي ﻭ ﻧﮕﺎﺷﺖ ﭘﻮاﻧﻜﺎﺭه، ﻭﺟﻮد ﭼﺮﺧﻪ ﺣﺪي ﭘﺎﻳﺪاﺭ ﺭا ﺗﺄﻳﻴﺪ ﻛﺮد. اﻳﻦ دﺳﺘﺎﻭﺭد ﻧﺸﺎن ﻣﻲدﻫﺪ ﻛﻪ اﺳﺘﻔﺎده اﺯ ﻧﻮﺳﺎﻧﮕﺮﻫﺎي ﺗﻄﺒﻴﻘﻲ ﺑﻪ ﻫﻤﺮاه ﺟﺒﺮانﺳﺎﺯ ﻓﺎﺯ، ﻣﻲﺗﻮاﻧﺪ ﺭاﻫﻜﺎﺭي ﻛﺎﺭﺁﻣﺪ ﺑﺮاي ﺗﻮﺳﻌﻪ اﺳﻜﻠﺖﻫﺎي ﺑﻴﺮﻭﻧﻲ ﻧﺴﻞ ﺟﺪﻳﺪ ﺑﺎﺷﺪ؛ ﺭاﻫﻜﺎﺭي ﻛﻪ ﺑﺪﻭن ﻧﻴﺎﺯ ﺑﻪ ﻣﺪلﺳﺎﺯي ﭘﻴﭽﻴﺪه ﻳﺎ دادهﻫﺎي ﺣﺠﻴﻢ ﺁﻣﻮﺯﺷﻲ، اﻣﻜﺎن اﺭاﺋﻪ ﻛﻤﻜﻲ ﭘﺎﻳﺪاﺭ، ﻃﺒﻴﻌﻲ ﻭ ﻣﻮﺭد ﺭﺿﺎﻳﺖ ﻛﺎﺭﺑﺮ ﺭا ﻓﺮاﻫﻢ ﻣﻲﺳﺎﺯد.

236063

كنترل

مهندسي برق و كامپيوتر

دانشگاه صنعتي اصفهان