14288

14288

طراحي و كنترل سيستم اگزواسكلت رباتيك اندام فوقاني: بازوي رباتيك

كارشناسي ارشد

مكاترونيك

اسفندماه 1393

اسفندماه 1393

دكتر برهان بيگ زاده

دكتر عباس عرفانيان اميدوار

مكانيك

چكيده ربات‌هايبرون‌اسكلت، ربات‌هاي توان‌بخش و ياري‌دهنده هستند كه مي‌توانند در كاربردهاي ديگر همچون افزاينده توان، تعاملات هپتيك و واقعيت مجازي نيز به كار روند. با توجه به افزايش تعداد افراد مسن و افراد با ضعف جسماني در جوامع كنوني، نياز به توان‌بخشي اين افراد بيش‌ازپيش داراي اهميت بوده و ربات¬هاي ياري‌دهندهبه‌عنوان گزينه¬ي مناسبي جهت توان‌بخشي و ياري‌دهنده به اين دسته از افراد مطرح‌شدهاست.موضوع اين پايان¬نامه ساخت و كنترل ربات برون‌اسكلتبراي اندام بالاتنه (دست؛ شامل بازو، مفصل آرنج و ساعد)است. تخمين دقيق گشتاور مفصل، ايجاد حركات مشابه بيولوژيكي و ايمني در طراحي اين ربات در نظر گرفته‌شدهاست.استخراج اطلاعات سينماتيكي اندام بالاتنه از پيش‌نيازهاي طراحي اين ربات بوده كه در اين پايان¬نامه به روش استفاده‌شده براي اين منظور اشاره مي¬شود. در اين پايان¬نامه به معرفي نمونه¬ي اوليه ربات برون¬اسكلت و طراحي مكانيكي آن مي¬پردازيم. روش توليد و انتقال توان استفاده‌شده در اين نمونه و معيارهاي انتخاب اين روش‌ها طرح مي¬شود. از موارد مهم ديگر در اين طراحي مدار الكتريكي و تجهيزات الكتريكي است كه پس از پرداختن به طراحي مكانيكي ربات مطرح مي¬شود. در اين پايان‌نامه به دو رويكرد در توليد ورودي كنترل ربات توجه شد، رويكرد اول بر مبناي حسگر موقعيت زاويه‌اي آرنج و رويكرد ديگر استفاده از سيگنال¬هاي الكتروميوگرافي به‌عنوان ورودي كنترلي ربات است. در پايان كاربرد ربات به دو صورت مدنظر قرار گرفت، اول به‌صورت ربات برون‌اسكلت كه از فردي كه آن را پوشيده فرمان گرفته و به او در انجام حركت كمك كند و در كاربرد دوم ربات در شرايط فرمانده و فرمان¬بر موردبررسي قرار گرفت. اين كاربردها در هر دو رويكرد بررسي‌شده و نتايج در اين پايان‌نامه آورده شده است. واژه‌هاي كليدي:رباتبرون‌اسكلت، حسگر موقعيت،الكتروميوگرافي، ساخت نمونه اوليه، كنترل