جلسه دفاع پژوهشی اول (خانم لیلا السادات پزشکی)

موضوع: طراحی کنترل‌کننده هم‌یار-در زمان نیاز برای توانبخشی بالاتنه

ارائه دهنده: لیلا السادات پزشکی

استادان راهنما: آقای دکتر مهدی کشمیری، آقای دکتر حمید صادقیان

استادان مشاور: آقای دکتر سعید بهبهانی

استادان داور: آقای دکتر مصطفی غیور، آقای دکتر فرید شیخ الاسلام، آقای دکتر محمد دانش     

چکیده

پیشرفت‌هایی که اخیرا در زمینه تعامل فیزیکی انسان و ربات ایجاد شده، استفاده از ربات‌ها برای اشتراک فضای کاری و همکاری با انسان، به صورت فعال و ایمن را امکان‌پذیر کرده‌است. یکی از کاربردهای رو به رشد در این زمینه، استفاده از ربات‌ها در فرآیند توانبخشی است. این رویکرد امکان ایجاد فرآیند تمرین تکرارشونده و تنظیم میزان پشتیبانی برای بیمار را فراهم می‌کند که از عوامل بسیار مهم در بهبود و تقویت سیستم عصبی و عضلانی به شمار می‌آیند. در ربات‌های توانبخشی، علاوه بر ساختار مکانیکی و نوع محرک‌ها، کنترل‌کننده مورد استفاده نیز تأثیر زیادی بر کارایی این سیستم‌ها دارد. تحقیقات نشان می‌دهد، برای بیمارانی که توانایی کنترل و حرکت عضو آسیب‌دیده را  دارند، هرچقدر سطح مشارکت فعال در تمرین‌های توانبخشی افزایش و میزان مداخله ربات کاهش یابد، اثربخشی فرآیند درمان و بهبود انعطاف‌پذیری عصبی افزایش می‌یابد. به همین دلیل در سال‌های اخیر کنترل‌کننده‌های "هم‌یار-در زمان نیاز" به منظور استفاده در ربات‌های توانبخشی معرفی شده‌اند. با توجه به رشد روزافزون استفاده از سیستم‌های رباتیک در توانبخشی و تأکید بر اثر بخشی این سیستم‌ها در بهبود روند درمان بیماران، در این پژوهش ارائه سیستم کنترلی مناسب و نوین به منظور ایجاد ویژگی "هم‌یاری-در زمان نیاز" در ربات‌های توانبخشی مربوط به بالا تنه مد نظر قرار گرفته‌است. در این سیستم‌ها علاوه بر امکان وجود نامعینی در دینامیک ربات، با اضافه شدن بیمار به عنوان بخشی از سیستم با دینامیک نامعین، طراحی سیستم کنترلی هوشمند پیچیدگی بیشتری دارد. به همین دلیل در ساختار کنترل‌کننده دو بخش اصلی در نظر گرفته می‌شود. بخش اول با هدف تطبیق رفتار کنترل‌کننده با شرایط فیزیکی مختلف بیماران و ایجاد عملکرد مناسب از نظر تعقیب مسیر طراحی می‌گردد. علاوه بر آن، استفاده از یک روش تخمینی بر مبنای حسگر یا بدون آن، با هدف تخمین نامعینی‌های کلی سیستم به عنوان بخش دیگری از الگوریتم کنترلی مد نظر قرار می‌گیرد. با توجه به این‌که ربات‌های توانبخشی در تماس نزدیک با افراد آسیب دیده کار می‌کنند، بررسی و تضمین پایداری در این نوع سیستم‌ها، به منظور حفظ ایمنی انسان در طول حرکت مسئله مهمی محسوب می‌شود. بنابراین پس از طراحی سیستم کنترلی، به عنوان یکی از گام‌های اساسی در پژوهش پیش‌رو، اثبات پایداری سیستم حلقه بسته مطرح می‌شود. لازم به ذکر است که در این پژوهش توانبخشی بالاتنه به کمک ربات‌های متصل در نقطه انتهایی مد نظر قرار می‌گیرد. البته این فرض هیچ‌گونه محدودیتی برای اعمال روش کنترلی پیشنهادی برای انواع دیگر ربات‌های توانبخشی ایجاد نمی‌کند.

کلمات کلیدی : تعامل انسان و ربات، ربات‌ توانبخشی، الگوریتم هم‌یار-در زمان نیاز، کنترل تطبیقی.

فارسی

تاریخ: 

يكشنبه, 19 ارديبهشت, 1400 - 17:00

نوع رویداد: 

سمینار علمی

عکس: 

ارتقاء امنیت وب با وف ایرانی