شبیه‌سازی اسکلتی-عضلانی حرکت بازکردن زانو همراه با ربات اسکلت‌خارجی به‌کمک اُپن‌سیم

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه تبریز

2 گروه مهندسی مکاترونیک، دانشگاه تبریز

چکیده

ربات‌های اسکلت‌خارجی با اهداف مختلفی ازجمله توانبخشی، توان‌افزایی، و یاری‌رسان‌حرکتی توسعه داده شده‌اند. هدف اصلی این مقاله ایجاد یک مدل منسجم برای شبیه‌سازی اسکلتی-عضلانی عضو بدنی و کنترل ربات اسکلت‌خارجی متصل به آن بر بستر واسط برنامه‌نویسی نرم‌افزار اٌپن‌سیم و متلب است. مفصل زانو از بخش پایین تنه به عنوان عضو بدنی انتخاب شده است که ربات اسکلت‌خارجی متصل به آن می‌بایست زاویة آن را در سه فعالیت مختلف کنترل کند. زاویة زانو به‌شکل حلقه بسته و با گرفتن بازخورد از حرکت زانو کنترل می‌شود. در این شبیه‌سازی عضلات پا نیز به‌طور فعال شرکت دارند و حرکت شبیه‌سازی‌شده نتیجة اعمال گشتاور کنترلی اسکلت‌خارجی و نیروی عضلات پا می‌باشد. محاسبه و ارسال ورودی‌های کنترلی توسط نرم‌افزار متلب و حل دینامیک اسکلتی-عضلانی و اجرای شبیه‌سازی و ارسال داده‌های بازخوردی از سوی نرم‌افزار اُپن‌سیم صورت می‌گیرد. نتایج حاصل در هر یک از وظایف تعریف‌شده بیان‌گر کارآمدی این بستر نرم‌افزاری در شبیه‌سازی و کنترل تعامل انسان-ربات است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات