Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Zastosowanie odpornego sterowania siłowego w manipulatorze rehabilitacyjnym

Kordasz M., Madoński R., Sauer P., Kozłowski K.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2012

|

z. 182, t. 1

91--102

PL

Artykuł prezentuje zastosowanie metody sterowania odpornego Active Disturbance Rejection Control (ADRC) w układzie regulacji z modelem manipulatora robotycznego do zadań wspomagania rehabilitacji stawu kolanowego. Ze względu na wielowymiarowość badanego manipulatora oraz obecność w nim silnie nieliniowych, zmiennych w czasie oraz sprzężonych skośnie elementów dynamiki, sterowanie rozważnym systemem jest zadaniem nietrywialnym. Niepewność modelowania może być jednak w technice ADRC na bieżąco odsprzęgana do systemu, zwiększając tym samym jego odporność parametryczną i zakłóceniową. W artykule przedstawiono wyniki eksperymentalne działania podejścia ADRC dla dwóch przykładów: treningu izometrycznego oraz izotonicznego. Otrzymane rezultaty pozwalają stwierdzić, że metoda ADRC stanowi interesującą alternatywę dla klasycznych technik sterowania stosowanych w manipulatorach rehabilitacyjnych.

EN

The paper presents an experimental verification of the ADRC control approach applied to a model of a limb rehabilitation manipulator. The multidimensional structure of the governed system, along with its nonlinear and cross-coupled elements if the dynamics, makes the whole process a nontrivial control task. The ADRC technique allows user to estimate the modeling uncertainty (with a state/distrurbance observer) and online compensate for its effects. Two rehabilitation training were analyzed within this paper – isometric and isotonic. The obtained results of the stiffness controller combined with, either link angular position controller (isometric), or its force (isotonic), gave promising results in both quality and robustness of the ADRC framework. The ADRC was concluded to be an interesting alternative to other control methods, already used in the limb rehabilitation devices, especially in the aspect of the controller rather model-free desing approach.

2

Projekt manipulatora do rehabilitacji kończyny górnej człowieka

Mianowski K., Pierzchanowski K.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2012

|

z. 182, t. 1

81--90

PL

W artykule przedstawiona projekt mechanizmu manipulatora przeznaczonego do rehabilitacji kończyny górnej. Zaprojektowany manipulator ma za zadanie wspomaganie rehabilitacji stawu barkowego, łokciowego i nadgarstkowego – łącznie w zakresie 7 stopni swobody kończyny górnej człowieka. Manipulator ma zapewnić nieskrępowany ruch kończyny w najczęściej wykorzystywanej przestrzeni ruchowej. W celu zwiększenia uniwersalności i zmniejszenia kosztów ogólnych rozważono rozwiązanie przystosowane do pracy zarówno z prawą jak i lewa kończyną dla dominującej części populacji ludności. Opracowane rozwiązanie spełnia ponadto warunek braku konieczności ingerencji w mechanizm przy zmianie ręki przez pacjenta z prawej na lewą. W konstrukcji manipulatora zastosowano ogólnie dostępne na rynku gotowe podzespoły oraz zastosowano powszechne metody obróbki materiału.

EN

Mechanical design of the manipulator for rehabilitation of human upper extremity is presented in the paper. Manipulator has 7 degrees of freedom, three DOF's are for motion of the shoulder joint, one for elbow and three for wrist. Manipulator of a exoskeleton type can be driven for move with the human extremity in the typical working space as for the human upper extremity. The advantage of the solution is that manipulator can be used even for left and right extremity.

3

Konstrukcja egzoszkieletu kończyn dolnych do rehabilitacji i wspomagania lokomocji

Kaczmarek P., Kabaciński R., Kowalski M.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2012

|

z. 182, t. 1

71--80

PL

W artykule zaprezentowano konstrukcję prototypu egzoszkieletu kończyn dolnych wyposażonego w 4 napędy (w stawach biodrowych I kolanowych) oraz 4 przeguby pasywne (w stawach skokowych I w biodrowych dla ruchu odwodzenia). Konstrukcja egzoszkieletu została zaprojektowana w celu wspomagania funkcji lokomocyjnych oraz rehabilitacji ruchowej w obrębie kończyn dolnych. Na etapie projektowym przeprowadzono analizę parametrów kinematycznych i dynamicznych niezbędne do przywrócenia funkcji ruchowej dla osoby o masie do 90 kg i wymiarach kończyn znajdujących się w szerokiej normie pomiędzy 5 a 95 centylem. Opracowany układ sterowania umożliwia prowadzenie prac nad różnymi metodami sterowania wykorzystującymi zarówno fizyczny jak i kognitywny interfejs użytkownika.

EN

The paper presents the design of a prototype exoskeleton legs equipped with four drives (in the hip and knee joints) and four passive joints (in the ankle and hip abduction movement). Exoskeleton has been design to support the functions of locomotion and rehabilitation of the lower limbs. At the design stage an analysis of kinematic and dynamic parameters necessary to restore motor function for a person 5 and 95 percentiles. The developed control system allows to conduct research on the various control methods that use both physical and cognitive user interfaces.

4

ARR - robot do rehabilitacji kończyny górnej

Gmerek A.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2012

|

z. 182, t. 1

61--70

PL

ARR (Arm Rehabilitation Robot) jest robotem przeznaczonym do rehabilitacji kończyn górnych. Aktywna część robota ma postać egzoszkieletu, w którym mocuje się kończynę górną rehabilitowanego pacjenta. Z robotem współpracuje system bioelektrycznego sprzężenia zwrotnego oparty o sygnały EMG (biopotencjały). Na podstawie tych sygnałów estymowana jest m in. siła generowana przez pacjenta. Referat przedstawia ogólną charakterystykę robota. W artykule pokrótce opisane są również zagadnienia konstrukcyjne, funkcjonowanie sterowników nisko- i wysokopoziomowych oraz skojarzone z robotem systemy wspomagające rehabilitację i ułatwiające obsługę robota (m.in. system elektromiograficzny, wizyjny system wirtualnej rzeczywistości, sprzężenie dźwiękowe oraz podsystem sterowania głosem).

EN

ARR (Arm Rehabilitation Robot) is a robot designer for upper limb rehabilitation. The active part of the robot is an exoskeleton, which is fastened to an arm and a forearm of the patient's limb. The electromyographic system cooperate with the robot. Based on EMG signals, the force is estimated, which is then used in control algorithms. The paper presents the general characteristics of the robot. The article brefly describes the design issues, the functioning of low and high-level controllers of the robot and the associated support system, which facilitate operate and simplify ( e. g. electromoygraphic system, virtual reality system dedicated for rehabilitation, audible feedback, voice control subsystem and others).