کنترل یک دست مصنوعی ­(پروتزی) ­­شبیه به دست انسان با استفاده از سیگنال­های الکترومیوگرافی ­(EMG)

نوع: Type: پایان نامه

مقطع: Segment: کارشناسی ارشد

عنوان: Title: کنترل یک دست مصنوعی ­(پروتزی) ­­شبیه به دست انسان با استفاده از سیگنال­های الکترومیوگرافی ­(EMG)

ارائه دهنده: Provider: مهسا برفی

اساتید راهنما: Supervisors: دکترحمیدرضا کرمی - دکتر سیدمنوچهر حسینی پیلانگرگی

اساتید مشاور: Advisory Professors: دکترنادر فرهپور - دکترمحمدامین قاسمی

اساتید ممتحن یا داور: Examining professors or referees:

زمان و تاریخ ارائه: Time and date of presentation: 01 /6/99

مکان ارائه: Place of presentation:

چکیده: Abstract: در توسعه­ی اندام­های رباتیک یا پروتزی، هدف ایجاد تشابه حداکثری بین حرکات در مقایسه با دست انسان با کمک تحلیل سیگنالEMG و توسعه­ی مدل و کنترلر مناسب است. هریک از انگشتان دست انسان دارای سه مفصل و می­توان برای حرکات مچ دست نیز، یک مدل دودرجه­آزادی درنظرگرفت. بنابراین در این پژوهش، برای مدل­سازی هر یک از انگشتان یک ربات کوچک با سه­درجه­آزادی، در نظر گرفته­­شده و حرکات انگشتان با پنج ربات سه­درجه­آزادی مدل شده­است. برای مدل­سازی حرکات مچ دست نیز یک ربات دودرجه­آزادی اختصاص یافته­است. بنابراین در این پژوهش، با استفاده از شش ربات مستقل، حرکات دست انسان، مدل­سازی شده­است. در این پژوهش روش جمع­آوری داده­ی EMG، ویژگی­هایی که از آن استخراج می­شود و مبانی مدل­سازی و کنترل مورد بحث و بررسی قرار می­گیرد، سپس به تشریح معادلات و روابط دینامیکی و سینماتیکی ربات سه­درجه­آزادی، توسعه­ی مدل دست انسان، شبیه­سازی و کنترل آن و تطبیق رفتار آن با رفتار حاصل از سیگنال EMG پرداخته می­شود. روش کنترلی پیشنهادی در این تحقیق، کنترلر تطبیقی فازی-PI است که بر مبنای شبکه فازی- عصبی آموزش می­بیند. مقایسه و تحلیل سیگنال­های EMG و داده­های حاصل از شبیه­سازی، نشان­دهنده­ی قابلیت مدل­سازی صورت­گرفته در ردیابی رفتار طبیعی دست انسان است. کنترلر پیشنهادی با مدل ارائه­شده منتج به انطباق بیشتر رفتار دست مصنوعی و دست انسان شده و فراجهش در ردیابی فرامین را به حدود صفر رسانده­است. ضمناً مشخصات پاسخ زمانی مانند زمان نشست و خطای حالت ماندگار نیز تا حد قابل توجهی بهبود یافته­است. بنابراین ماحصل این پژوهش مدل دست مصنوعی به همراه مچ با کنترلر فازی-PI است که منتج به ردیابی مناسب سیگنال مرجع، سرعت پاسخ­دهی مناسب­ و فراجهش و خطای حالت ماندگار کمتر در مقایسه با کنترلر مرسوم PI و انطباق با شرایط کاری و حرکات مختلف به علت استفاده از سیستم فازی شده­است.

فایل: ّFile: دانلود فایل