تحقیق در مورد تطبیق امپدانس توسط آپ امپ 5 ص

اختصاصی از سورنا فایل تحقیق در مورد تطبیق امپدانس توسط آپ امپ 5 ص دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 5 صفحه

---

 قسمتی از متن .doc : 

تطبیق امپدانس توسط آپ امپ

از جمله کار برد های این مدار زمانی هست که شما با دوربین فیلم برداری در حال کار هستید و می خواهید که فیلم رو در جای دیگه دریافت و ضبط بشه و یا اینکه این مدار رو می تونید به خروجی دستگاه ویدئو وصل کنید و در حیاط یا خونه همسایه فیلم رو تماشا کنید و .....لازم به ذکر است مقادیر خازن های الکترولیتی که واحد ندارد بر حسب میکرو فاراد می باشد

سیگنال ورودی از طریق جک شماره یک J1 به مدار اعمال می شود ، این سیگنال از طریق خازن C1 به دیود کلمپ D1 داده می شود ، تا سطح dc پالسهای سینک (همزمانی) را ثابت نگهدارد تا باعث کاهش اثر شکفته شدن تصویر شود .

پتانسیومتر R3 جهت تنظیم گین سیگنال ویدئو بکار رفته ، کار این پتانسیومتر بسیار شبیه ولوم کنتراست (درخشندگی) در تلویزیون است .

پتانسیومتر R7 جهت تنظیم سطح سیاه سیگنال تصویر بکار رفته که تمامی سطوح سیگنال را به یک اندازه جابجا میکند در واقع میزان روشنائی تصویر را می توان توسط آن تنظیم کرد .

ترانس T1(مخصوص فرکانسهای رادیوئی) به همراه خازن داخلی خودش یک مدار تانک را تشکیل میدهند که بخشی از اسیلاتور هارتلی به حساب می آیند ، فرکانس این اسیلاتور برروی 5.5 مگاهرتز تنظیم شده است.

سیگنال صدای ورودی در J2 به بیس Q3 از طریق C2 و R4 کوپل میشود : سیگنال صدا بر روی حامل فرعی با فرکانسی 5.5 مگاهرتز بالاتر از فرکانس حامل تصویر مدوله می شود.

صدای مدوله شده به صورت FM ، از طریق مقاومت R9 و خازن C5 به قسمت مدولاتور اعمال می گردند . از طرفی ترانزیستورهای Q1 , Q2 برای تقویت سیگنال تصویر و صدا که مدوله شده است در مدار بکار رفته است .

Q4 به همراه L4 , C7 , C9 تشکیل یک مدار اسیلاتور کولپیتس را داده اند که این سیگنال تولید شده جهت مدوله کردن سیگنال صدا و تصویر بکار می رود.

سیگنال خروجی از اسیلاتور توسط Q5 , Q6 تقویت میشوند.

L1 , C12 , C13 تشکیل یک مدار فیلتر پائین گذر و تطبیق امپدانس را می دهند ؛ مقاومت R12 هم جهت انطباق سیگنال خروجی با هر نوع آنتی بکار رفته که بصورت اختیاری می باشد .

تنظیم مدار

مدار را به یک تغذیه 12 ولت وصل کنید ، پتانسیومتر های مدار را در وسط قرار دهید . سپس تلویزیون را روشن کرده و سیگنال خروجی مدار را به ورودی آنتن تلویزیون بدهید کانال تلویزیون را بر روی یکی از کانالهای 2 الی 6 قرار دهید ، توسط یک پیچ گوشتی غیر فلزی مقدار L4 را طوری تنظیم کنید که تصویر تلویزیون سیاه شود . برای تنظیم دقیقتر L4 را طوری تنظیم کنید که سیاهی تصویر ماکزیمم شود . حال خروجی های صدا تصویر یک دستگاه ویدئو را به ورودی های مدارتان وصل کنید و آنرا روشن و PLAY کنید . الان بایستی شما تصویر را بر روی تلویزیون داشته باشید . جهت تنظیم بهتر دوباره L4 را تنظیم کنید . در صورتی که تصویر نیامده بود مدارتان را از لحاظ اتصالات بد بررسی کنید . سپس R3 را برای بهترین درخشندگی و R7 را هم برای بهترین حالت تصویر تنظیم کنید . شاید دوباره شما نیاز به تنظیم L4 بعد از تغییر R3 , R7 داشته باشید . نهایتا T1 را با یک پیچ گوشتی غیر فلزی برای بهترین صدا و تصویر در یافتی تنظیم کنید .

در مورد بو بین ال ۴ باید بگو یم که برای ساخت ان باید ۳.۵ دور سیم ۱ به دور هسته فریت متغیر به طول ۲.۵ سانتی متر و

مقاله درباره تطبیق امپدانس توسط آپ امپ

اختصاصی از سورنا فایل مقاله درباره تطبیق امپدانس توسط آپ امپ دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 5

تطبیق امپدانس توسط آپ امپ

از جمله کار برد های این مدار زمانی هست که شما با دوربین فیلم برداری در حال کار هستید و می خواهید که فیلم رو در جای دیگه دریافت و ضبط بشه و یا اینکه این مدار رو می تونید به خروجی دستگاه ویدئو وصل کنید و در حیاط یا خونه همسایه فیلم رو تماشا کنید و .....لازم به ذکر است مقادیر خازن های الکترولیتی که واحد ندارد بر حسب میکرو فاراد می باشد

سیگنال ورودی از طریق جک شماره یک J1 به مدار اعمال می شود ، این سیگنال از طریق خازن C1 به دیود کلمپ D1 داده می شود ، تا سطح dc پالسهای سینک (همزمانی) را ثابت نگهدارد تا باعث کاهش اثر شکفته شدن تصویر شود .

پتانسیومتر R3 جهت تنظیم گین سیگنال ویدئو بکار رفته ، کار این پتانسیومتر بسیار شبیه ولوم کنتراست (درخشندگی) در تلویزیون است .

پتانسیومتر R7 جهت تنظیم سطح سیاه سیگنال تصویر بکار رفته که تمامی سطوح سیگنال را به یک اندازه جابجا میکند در واقع میزان روشنائی تصویر را می توان توسط آن تنظیم کرد .

ترانس T1(مخصوص فرکانسهای رادیوئی) به همراه خازن داخلی خودش یک مدار تانک را تشکیل میدهند که بخشی از اسیلاتور هارتلی به حساب می آیند ، فرکانس این اسیلاتور برروی 5.5 مگاهرتز تنظیم شده است.

سیگنال صدای ورودی در J2 به بیس Q3 از طریق C2 و R4 کوپل میشود : سیگنال صدا بر روی حامل فرعی با فرکانسی 5.5 مگاهرتز بالاتر از فرکانس حامل تصویر مدوله می شود.

صدای مدوله شده به صورت FM ، از طریق مقاومت R9 و خازن C5 به قسمت مدولاتور اعمال می گردند . از طرفی ترانزیستورهای Q1 , Q2 برای تقویت سیگنال تصویر و صدا که مدوله شده است در مدار بکار رفته است .

Q4 به همراه L4 , C7 , C9 تشکیل یک مدار اسیلاتور کولپیتس را داده اند که این سیگنال تولید شده جهت مدوله کردن سیگنال صدا و تصویر بکار می رود.

سیگنال خروجی از اسیلاتور توسط Q5 , Q6 تقویت میشوند.

L1 , C12 , C13 تشکیل یک مدار فیلتر پائین گذر و تطبیق امپدانس را می دهند ؛ مقاومت R12 هم جهت انطباق سیگنال خروجی با هر نوع آنتی بکار رفته که بصورت اختیاری می باشد .

تنظیم مدار

مدار را به یک تغذیه 12 ولت وصل کنید ، پتانسیومتر های مدار را در وسط قرار دهید . سپس تلویزیون را روشن کرده و سیگنال خروجی مدار را به ورودی آنتن تلویزیون بدهید کانال تلویزیون را بر روی یکی از کانالهای 2 الی 6 قرار دهید ، توسط یک پیچ گوشتی غیر فلزی مقدار L4 را طوری تنظیم کنید که تصویر تلویزیون سیاه شود . برای تنظیم دقیقتر L4 را طوری تنظیم کنید که سیاهی تصویر ماکزیمم شود . حال خروجی های صدا تصویر یک دستگاه ویدئو را به ورودی های مدارتان وصل کنید و آنرا روشن و PLAY کنید . الان بایستی شما تصویر را بر روی تلویزیون داشته باشید . جهت تنظیم بهتر دوباره L4 را تنظیم کنید . در صورتی که تصویر نیامده بود مدارتان را از لحاظ اتصالات بد بررسی کنید . سپس R3 را برای بهترین درخشندگی و R7 را هم برای بهترین حالت تصویر تنظیم کنید . شاید دوباره شما نیاز به تنظیم L4 بعد از تغییر R3 , R7 داشته باشید . نهایتا T1 را با یک پیچ گوشتی غیر فلزی برای بهترین صدا و تصویر در یافتی تنظیم کنید .

در مورد بو بین ال ۴ باید بگو یم که برای ساخت ان باید ۳.۵ دور سیم ۱ به دور هسته فریت متغیر به طول ۲.۵ سانتی متر و

سمینار کارشناسی ارشد برق روش های تشخیص خطا های امپدانس بالا

اختصاصی از سورنا فایل سمینار کارشناسی ارشد برق روش های تشخیص خطا های امپدانس بالا دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

این محصول در قالب پی دی اف و 82 صفحه می باشد.

این سمینار جهت ارائه در مقطع کارشناسی ارشد رشته مهندسی برق-قدرت طراحی و تدوین گردیده است . و شامل کلیه مباحث مورد نیاز سمینار ارشد این رشته می باشد.نمونه های مشابه این عنوان با قیمت های بسیار بالایی در اینترنت به فروش می رسد.گروه تخصصی ما این سمینار را با قیمت ناچیزی جهت استفاده دانشجویان عزیز در رابطه با منبع اطلاعاتی در اختیار شما قرار می دهند. حق مالکیت معنوی این اثر مربوط به نگارنده است. و فقط جهت استفاده ازمنابع اطلاعاتی و بالابردن سطح علمی شما در این سایت ارائه گردیده است.

پایان نامه کنترل امپدانس ربات توان‌بخش زانو

اختصاصی از سورنا فایل پایان نامه کنترل امپدانس ربات توان‌بخش زانو دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات:101

پایان نامه کارشناسی ارشد مکاترونیک

فهرست مطالب:
1-1 مقدمه    13
۲-۱    تعریف توان‌بخشی    18
۲-۲    اهمیت توان‌بخشی    18
۲-3    مهم‌ترین اهداف توان‌بخشی    19
۲-4   توان‌بخشی زانو    19
۲-4-۱   تمرینات غیر فعال    20
۲-4-۲   تمرینات فعال
    20
۲-4-۱-۱    تمارین غیرفعال آزاد:    20
۲-4-۱-۲     تمارین غیر فعال کششی    21
۲-4-۲-۱   تمارین فعال کمکی    22
۲-4-۲-۲  تمارین فعال مقاومتی                23
۲-۵     حرکات مفصل زانو    24
۲-6     روند فیزیوتراپی زانو    26
۲-7    حالت‌های بدن در حین تمرین    27
۲-8     نتیجه گیری    28
3-1    مقدمه    31
3-2    انواع ربات‌های توان‌بخشی    32
3-3    مروری بر گذشته ربات‌های توان‌بخشی(Rehabilitation Robots) :    33
3-3-1    تردمیل های آموزش حرکت    34
3-3-2   آموزش چگونه بودن کف پا در حرکت    35
3-3-3    آموزش حرکت به وسیله رباتهای سیار    35
3-3-4    توانبخشی مچ پا    36
3-3-4-1    سیستم های ثابت    36
3-3-4-2    سیستم‌های متحرک    36
3-3-5    ربات‌های ثابت توان‌بخشی    37
3-4   پارامتر های مهم در طراحی ربات    38
3-4-1   کنترل موقعیت ربات    38
3-4-2   کنترل نیروی اعمالی به بیمار    38
3-4-3   ذخیره اطلاعات بیمار    39
3-5-3    حالت‌های بدن در حین تمرین    40
4-1   مقدمه    42
4-2   روش کنترل امپدانس بر پایه گشتاور    43
4-2-1   معادلات دینامیکی    43
4-2-2   کنترل امپدانس    44
4-2-3    شبیه سازی سیستم کنترل    44
4-2-3-1   تمرین غیرفعال    46
4-2-3-2   تمرین ایزومتریک    47
4-2-3-3   تمرین ایزوتونیک    49
4-2-3-4   تمرین فعال کمکی    51
4- 3  روش کنترل امپدانس بر پایه ولتاژ    53
4-3-1   معادلات دینامیکی    53
4-3-2   کنترل امپدانس    55
4-3-3   شبیه سازی سیستم کنترل    56
4-3-3-1   تمرین غیرفعال    56
4-3-3-2   تمرین ایزومتریک    58
4-3-3-3   تمرین ایزوتونیک    60
4-3-3-4   تمرین فعال کمکی    61
4-4   نتیجه گیری    63
5-1   مقدمه    65
5-2-1   معادلات دینامیکی    65
5-2-2   کنترل امپدانس    67
5-2-3 اثبات پایداری    70
5-2-4   شبیه سازی سیستم کنترل    73
5-2-4-1   تمرین غیرفعال    74
5-2-4-2   تمرین ایزومتریک    75
5-2-4-3   تمرین ایزوتونیک    77
5-2-4-4   تمرین فعال کمکی    78
5-3   نتیجه گیری    80
6-1   مقدمه    82
6-2   معادلات دینامیکی    83
6-3   کنترل امپدانس    85
6-4   طراحی سیستم فازی    88
6-5 اثبات پایداری    91
6-6   شبیه سازی سیستم کنترل    92
6-4-1   تمرین ایزومتریک    93
6-7 نتیجه گیری    97



فهرست اشکال
      ردیف   عنوان                                                                                                                                    صفحه                                                                                                                           
1.    شکل 2 1: مقایسه کشورهای مختلف از نقطه نظر افراد نیازمند به توان بخشی    19
2.    شکل 2-2: حرکت extension/flexion  زانو.......    28
3.    شکل ‏2 3 : حرکتAdduction/Abduction  زانو....    28.
4.    شکل ‏2 4: میزان اثرگذاری حالت بدن در تمرین‌های فیزیوتراپی...    30 ..
5.    شکل ‏3 1 : بررسی میزان توجه جوامع علمی به ربات‌های توان‌بخشی    30
6.    شکل ‏3 2 :تقسیم بندی ربات‌های توان‌بخشی....    34.
7.    شکل ‏3 3 :ربات‌های توان‌بخشی.................................................................................................................................................................................36.
8.    شکل ‏3 4 : میزان اثرگذاری حالت بدن در تمرین‌های فیزیوتراپی....................................................    41
9.    شکل 4‏ 2 : مسیر طراحی شده ( سمت چپ:تمارین غیرفعال،ایزوتونیک و فعال کمکی.سمت راست : تمارین ایزومتریک    47
10.    شکل ‏4 3: کارایی کنترل کننده امپدانس سنتی بر پایه گشتاور در تمرین غیرفعال    48
11.    شکل ‏4 4 : امپدانس ربات از دیدگاه بیمار در تمرین غیرفعال    49
12.    شکل ‏4 5 : گشتاور محاسبه شده توسط کنترل کننده برای تمرین غیرفعال    49
13.    شکل ‏4 6: کارایی کنترل کننده امپدانس سنتی بر پایه گشتاور در تمرین ایزومتریک    50
14.    شکل ‏4 7: امپدانس ربات از دیدگاه بیمار در تمرین ایزومتریک    50
15.    شکل ‏4 8 : گشتاور محاسبه شده توسط کنترل کننده برای تمرین ایزومتریک    51
16.    شکل ‏4 9: کارایی کنترل کننده امپدانس سنتی بر پایه گشتاور در تمرین ایزوتونیک    52
17.    شکل ‏4 10 : امپدانس ربات از دیدگاه بیمار در تمرین ایزوتونیک    52
18.    شکل ‏4 11 :گشتاور محاسبه شده توسط کنترل کننده برای تمرین ایزوتونیک    53
19.    شکل ‏4 12: کارایی کنترل کننده امپدانس سنتی بر پایه گشتاور در تمرین فعال کمکی    53
20.    شکل ‏4 13 : امپدانس ربات از دیدگاه بیمار در تمرین فعال کمکی    54
21.    شکل ‏4 14 :گشتاور محاسبه شده توسط کنترل کننده برای تمرین فعال کمکی    54
22.    شکل ‏5 1 : بلوک دیاگرام کنترل کننده امپدانس بر پایه گشتاور    75
23.    شکل ‏5 2: مسیر طراحی شده ( سمت چپ : تمارین غیرفعال، ایزوتونیک و فعال کمکی.سمت راست : تمارین ایزومتریک    76
24.    شکل ‏5 3: مقایسه کارایی کنترل کننده مقاوم ارایه شده با روش غیر مقاوم با در نظر گرفتن عدم قطعیت‌ها در تمرین غیرفعال    76
25.    شکل ‏5 4 : مقایسه خطای امپدانس کنترل کننده مقاوم ارایه شده با روش غیر مقاوم با در نظر گرفتن عدم قطعیت‌ها                           در تمرین غیرفعال    77
26.    شکل ‏5 5 : مقایسه کارایی کنترل کننده مقاوم ارایه شده با روش غیر مقاوم با در نظر گرفتن عدم قطعیت‌ها                                       در تمرین ایزومتریک    78
27.    شکل ‏5 6 : مقایسه خطای امپدانس کنترل کننده مقاوم ارایه شده با روش غیر مقاوم با در نظر گرفتن عدم قطعیت‌ها                            در تمرین ایزومتریک    78
28.    شکل ‏5 7 : مقایسه کارایی کنترل کننده مقاوم ارایه شده با روش غیر مقاوم با در نظر گرفتن عدم قطعیت‌ها                                      در تمرین ایزوتونیک    79
29.    شکل ‏5 8 : مقایسه خطای امپدانس کنترل کننده مقاوم ارایه شده با روش غیر مقاوم با در نظر گرفتن عدم قطعیت‌ها                            در تمرین ایزوتونیک    80
30.    شکل ‏5 9 : نمودار بالا  مقایسه کارایی و نمودار پایین مقایسه امپدانس دیده شده از سمت بیمار بین روش مقاوم ارایه شده                     با روش غیر مقاوم با در نظر گرفتن عدم قطعیت‌ها    81
31.    شکل ‏5 10 : ولتاژ موتور برای تمامی حرکت‌ها  با استفاده از کنترل کننده ارایه شده    81
32.    شکل ‏5 11 :  جریان موتور برای تمامی حرکت‌ها با استفاده از کنترل کننده ارایه شده    82
33.    شکل ‏6 1 : توابع عضویت ورودی(قسمت بالا) و توابع عضویت خروجی (قسمت پایین)    91
34.    شکل ‏6 2: بلوک دیاگرام کنترل کننده هوشمند مقاوم امپدانس بر پایه ولتاژ    95
35.    شکل ‏6 3: مقایسه کارایی کنترل کننده امپدانس بر پایه ولتاژ با ضرایب ثابت و کنترل کننده امپدانس بر پایه ولتاژ                                       با ضرایب 2متغیر    96
36.    شکل ‏6 4: مقایسه کارایی کنترل کننده امپدانس مقاوم بر پایه ولتاژ با ضرایب ثابت و کنترل کننده امپدانس                                            مقاوم هوشمند بر پایه ولتاژ     96
37.    شکل ‏6 5 : مقایسه کنترل امپدانس بر پایه ولتاژ با ضرایب ثابت و کنترل امپدانس بر پایه ولتاژ با ضرایب متغیر                                      در ایجاد امپدانس مطلوب    97
38.    شکل ‏6 6: مقایسه کارایی کنترل  امپدانس مقاوم بر پایه ولتاژ با ضرایب ثابت و امپدانس مقاوم هوشمند بر پایه ولتاژ                                       در ایجاد امپدانس مطلوب    97
39.    شکل 6 7 : ولتاژ موتور برای تمامی روش‌های کنترلی    98
40.    شکل6 8 : جریان موتور برای تمامی روش‌های کنترلی    98


فهرست جداول

صفحه    عنوان    ردیف
    جدول3-1 : مروری بر ریات های تردمیل آموزش حرکت      1
    جدول3-2 : مروری بر ریات های آموزش چگونه بودن کف پا در حرکت    2
    جدول3-3 : مروری بر ریات های آموزش حرکت به وسیله ربات‌های سیار    3
    جدول3-4 : مروری بر ریات های توان‌بخشی مچ پا (ثابت)    4
    جدول3-5 : مروری بر ریات های توان‌بخشی مچ پا (متحرک)    5
    جدول 3-6: بررسی میزان نیاز به اندازه گیری پارامترهای مورد نیاز برای کنترل حرکت از دید فیزیوتراپ‌ها    6
    جدول 3-7: بررسی میزان نیاز به اندازه گیری نیرو از دید فیزیوتراپ‌ها    7
    جدول 3-8 : اطلاعات مربوط به روند بهبود درمان    8
    جدول 3-9 : اطلاعات ارزیابی بیمار    9
    جدول 4-1 : مقادیر پارامترهای ربات و بیمار برای شبیه سازی    10
    جدول 5-1 : مقادیر پارامترهای ربات و بیمار برای شبیه سازی    11
    جدول6-2 :  قوانین فازی برای سیستم‌های فازی    12
    جدول 1-1: مقادیر پارامترهای ربات و بیمار برای شبیه سازی

1-1 مقدمه :
هدف از توان‌بخشی بازگرداندن توانایی فیزیکی،حسی و یا ذهنی بیمار است که بر اثر عوامل مختلف ممکن است از دست رفته باشد.بیماران بعد از بیماری‌هایی نظیر فلج نخاعی، شکستگی، ناتوانی ماهیچه و عمل جراحی بر روی زانو برای بازگرداندن توانایی حرکتی خود به توان‌بخشی نیاز دارند. شمار افراد نیازمند به توان‌بخشی هر روزه در حال افزایش است و به صورت همزمان تکنولوژی‌های مورد استفاده در توان‌بخشی نیز در حال پیشرفت است.
قیدهای توان‌بخشی و تمرین‌های توان‌بخشی دو بخش اساسی در توان‌بخشی هستند. تمرین‌های توان‌بخشی  به عنوان یکی از بخش‌های اساسی در توان‌بخشی محسوب می‌شوند و هدف از این تمارین بازگرداندن بیمار به تمامی  فعالیت‌های روزمره به صورت بدون عادی و بدون درد است.
برای داشتن تمرین‌های موثر چند پارامتر خاص باید با ترتیب مشخص مد نظر گرفته شود به عبارتی برای بازگرداندن بیمار به فعالیت‌های روزمره باید هر یک از این پارامترها به حالت قبل از بیماری در آیند.
این پارامترها به ترتیب عبارتند از :
1.انعطاف پذیری و دامنه‌ی حرکت مفصل
2.قدرت و توانایی عضلانی مفصل
3.چابکی و چالاکی مفصل
این پارامترها و ترتیب آن‌ها باعث می‌شود تمرین‌های توان‌بخشی با تمرین‌های غیرفعال شروع می‌شوند. در این تمرین‌ها بیمار هیچ نیرویی وارد نمی‌کند و ربات تمام نیروی لازم برای حرکت را فراهم می‌کند هدف از این‌گونه تمرین‌ها جابجایی کامل دامنه حرکت برای بازگرداندن دامنه‌ی حرکتی و قدرت انعطاف پذیری بیمار است ، در ادامه با تمرین‌های کمکی ادامه می‌یابند در این تمرین‌ها بیمار سهمی از نیروی لازم برای حرکت را به عهده می‌گیرد و باقیمانده این نیرو توسط ربات تأمین می‌شود و هدف افزایش قدرت ماهیچه‌ها و عضلات و در نهایت با تمرین‌های مقاومتی پایان میابند که این تمرین‌ها بیشتر برای افزایش چابکی و هماهنگی اعصاب و عضله بکار گرفته می‌شوند.
به طور معمول بیمارانی با مشکلات ناتوانی در دست و پا به انجام تمرین‌های متناوب در طول جلسات فیزیوتراپی نیازمند هستند. این جلسات شامل یک سری از حرکات متناوب و  فیزیکی با کمک و تحت نظارت یک فیزیوتراپ برگزار می‌شوند.
انتقال بیمار به مرکز درمانی و یا آمدن پزشک به مکانی که بیمار در آن حضور دارد از جمله فاکتورهایی هستند که باعث بالا رفتن هزینه های درمان می‌شوند. همچنین پروسه بازگردانی توانایی ماهیچه ایی بیمار به میزان معمول آن هزینه بر و نیازمند زمان است.
 مطالعات زیادی در مورد استفاده از ربات‌ها در توان‌بخشی برای برطرف کردن مشکلات این چنینی مخصوصاً در دهه اخیر صورت گرفته است. از جمله دلایل استفاده از ربات‌ها در توان‌بخشی می‌توان به موارد زیر اشاره نمود.
•    ربات‌ها به راحتی ، نیاز به حرکت رفت و برگشتی را بر طرف می‌کنند.
•    ربات‌ها در ایجاد و کنترل نیرو دقت بیشتری دارند.
•    ربات‌ها با دقت بیشتری در موقعیت‌های مورد نظر قرار می‌گیرند.
•    ربات‌ها خسته نمی‌شوند.
از ماشین‌های اولیه مورد استفاده در توان‌بخشی می‌توان به دستگاه های CPM  اشاره کرد.این دستگاه‌ها که امروزه  به طور گسترده ایی در مراکز درمانی برای توان‌بخشی و فیزیوتراپی استفاده می‌شوند، اولین بار در سال 1970 ارایه شد.این دستگاه تمرین‌های غیرفعال را برای بیمار به طور کامل انجام می‌دهد.با این وجود در طول انجام تمارین گاهی بیماران یک حرکت ناگهانی در حین انجام تمرین از خود نشان می‌دهند. این دستگاه‌ها قادر به عملکرد مناسب در برابر این واکنش‌ها را ندارند و این امر سبب ایجاد مشکلات زیادی برای بیماران می‌شوند. این مشکلات سبب می‌شود تا نیاز به وجود دستگاه‌هایی هوشمند تر و با قابلیت گرفتن فیدبک های لازم به صورت لحظه به لحظه در طول پروسه توان‌بخشی هر چه بیشتر از قبل احساس شود. با در نظر گرفتن این شرایط هرروزه بر تعداد ربات‌های در توان‌بخشی افزوده می‌شود.
ازجمله ربات‌های ساخته شده تا کنون می‌توان به ربات NeXOS (1)  که قادر به انجام همه‌ی تمرین‌های فعال، کمکی، مقاومتی و غیرفعال  با استفاده از اطلاعات تصویری موقعیت بود اشاره کرد. Motion Maker (2)  نیز ربات دیگری بود که با استفاده از روش کنترل پیش خوردی برای انجام تمارین زانو ،ران و مچ بود که حرکت رو به جلو و عقب را برای هر کدام از این مفاصل فراهم می‌ساخت. برخلاف موارد قبل MIT-MANUS (3) یک ربات اسکارا  صنعتی بود که برای موارد توان‌بخشی مورد استفاده قرار گرفت.در این ربات از کنترل امپدانس به عنوان استراتژی کنترل استفاده شد که یکی از بهترین و مؤثرترین روش‌های کنترلی است.
ربات یک درجه آزادی  Multi Iso (4) اختصاصاً برای زانو طراحی شده بود که از یک کنترل‌کننده سلسله مراتبی برای کنترل موقعیت، سرعت و نیرو سود می‌برد. نکته قابل توجه در این ربات استفاده از منطق فازی برای کنترل سرعت بود که از اولین استفاده های کنترل‌کننده های هوشمند در این عرصه بود.
(5) LOKOMAT  نیز به عنوان یکی از رایج‌ترین ربات‌ها در زمینه توان‌بخشی است. این ربات در اکثر فروشگاه های تجهیزات پزشکی موجود است. این ربات که یک ترد میل اتوماتیک برای آموزش راه رفتن است که از کنترل کننده‌ی هیبرید موقعیت-نیرو بهره می‌گیرد البته بر روی این ربات استراتژی‌های مختلف کنترلی تا کنون آزمایش شده است.
به طور کلی ربات‌ها در توان‌بخشی را می‌توان به 3 دسته تقسیم کرد.
1)    ربات برای کمک به بیماران نیازمند در کارهای روزمره
2)    ربات برای پشتیبانی توانایی حرکت
3)    ربات برای کمک به انجام تمرین‌های تکراری فیزیوتراپی
چالش اساسی در اتوماتیک کردن فیزیوتراپی  این است که  وابستگی به نحوه انجام تمرین توسط کاربر ربات را به کمترین مقدار ممکن برسانیم. این موضوع باعث شده است که محققان در این رشته باید تشخیص دهند که ربات چه کاری باید در تعامل با حرکت‌های بیمار از خود نشان دهد تا به بیشترین میزان سلامتی برای بیمار دست یافت.
مواجهه با این چالش سبب می‌شود با دو پرسش اساسی و مهم روبرو شویم :
1)    تعیین وظایف حرکتی مناسب برای بیمار (حرکت مناسبی که بیمار باید انجام دهد در تعامل با ربات چیست و فیدبک های مورد نیاز برای بررسی عملکرد بیمار کدام است)
2)    تعیین الگوی نیروی مناسب وارد شده به بیمار در طول حرکت( چه نیرویی باید ربات به مفصل بیمار برای انجام صحیح تمرین فیزیوتراپی وارد کند)
مهندس رباتیک برای پاسخ به این دو پرسش با 2 مشکل مواجه است. اولین مشکل و معضل یک مشکل علمی است و آن این است که عدم قطعیت‌های زیادی در باره ی آنچه ربات دقیقاً باید انجام دهد وجود دارد. این عدم قطعیت‌ها خود یک فرصت علمی مناسب برای بحث و تبادل نظر در زمینه فیزیوتراپی رباتیک در مجامع علمی دنیا ایجاد کرده است.
اما مشکل دوم در مقابل مهندس رباتیک یک مشکل تکنیکی است. این مشکل از آنجایی سرچشمه می‌گیرد که دستگاه‌های رباتیک در این عرصه  معمولاً با درجات آزادی مختلف ساخته می‌شوند.واضح است که درجات آزادی بیشتر سبب انعطاف پذیری بیشتر ربات در تعامل با بیمار و همچنین امکان انجام تمرین‌های متنوع‌تر است از سوی دیگر نیز افزایش درجات آزادی سبب سنگین شدن ربات و در نتیجه مشکلات بیشتر در زمینه‌ی حمل و نقل ربات که یک معضل اساسی است و همچنین باعث افزایش قیمت تمام شده ربات می‌شود در نتیجه مهندس رباتیک با یک انتخاب مهم روبرو است.
این دو پرسش  سبب می‌شود که دو مسئله طراحی مکانیکی و کنترل ربات به عنوان مسایل بنیادی در این عرصه اهمیت زیادی یابند.
تا کنون روش¬های مختلفی برای کنترل این سیستم‌های رباتیک پیشنهاد شده است. از آن دسته می‌توان به کنترل نیرو، کنترل موقعیت، کنترل هیبرید (2)، کنترل هوشمند (3) و کنترل امپدانس (6) اشاره کرد. مشکل کنترل نیرو- موقعیت این است که کنترل توأم موقعیت و نیرو  قابل انجام نیست به همین دلیل کنترل امپدانس به عنوان مؤثرترین روش کنترل برای ربات‌های توان‌بخشی شناخته می‌شود. ایده اصلی در کنترل امپدانس، اجرای رفتار دینامیکی از پیش تعیین شده برای ربات است. با این حال که ربات متأثر از محیط خارجی می‌باشد. از ویژگی‌های کنترل امپدانس می‌توان به سادگی و مقاوم بودن در مقابل عدم قطعیت پارامتری اشاره کرد.
استراتژی کنترل گشتاور، روش معمول در کنترل ربات است. به دلیل وارد شدن معادلات دینامیکی ربات در کنترل بر مبنای گشتاور، قانون کنترل پیچیده می‌شود. همچنین در واقعیت ربات‌ها به وسیله محرک‌ها به حرکت در می‌آیند بنابراین برای کنترل ربات‌ها باید محرک‌های ربات کنترل شود. این دیدگاه سبب می‌شود تا مسئله کنترل ربات به مسئله کنترل محرکه‌ها تبدیل شود. محرکه های الکتریکی در ربات‌ها بسیار پرکاربردند و ورودی آن‌ها ولتاژ اعمالی به آن‌هاست. در نتیجه، ایده کنترل امپدانس بر مبنای استراتژی ولتاژ در این پایان نامه مطرح می‌شود. کنترل بر مبنای ولتاژ باعث سادگی، دقت، سرعت در محاسبات و مقاوم‌تر بودن نسبت به عدم موقعیت می‌شود. علاوه بر این، معادلات الکتریکی موتور بسیار ساده تر از معادلات دینامیکی ربات‌هاست (7).
در این پروژه ما پس از مطالعه مراجع و فرموله کردن سیستم رباتیک به طراحی  و شبیه سازی کنترل امپدانس با روش گشتاور و روش ولتاژ می‌پردازیم و این روش‌ها را مقایسه می‌کنیم و در بخش دیگر پایداری سیستم کنترل نیز تحلیل می‌شود.

پایان نامه کنترل ربات دو پا در حال جابجایی جسم به وسیله الگوریتم امپدانس چندگانه

اختصاصی از سورنا فایل پایان نامه کنترل ربات دو پا در حال جابجایی جسم به وسیله الگوریتم امپدانس چندگانه دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات:115

پایان نامۀ کارشناسی ارشد مکانیک

فهرست مطالب:

چکیده
فصل اول
مقدمه

فصل دوم
مدل سازی دینامیک حرکت درون صفحه

فصل سوم
مدل سازی دینامیک حرکت سه بعدی

فصل چهارم
طراحی شیوه ی حرکت پایدار ربات

فصل پنجم
طراحی کنترلر وشبیه سازی عملکرد ربات

فصل ششم
نتیجه گیری
مراجع

چکیده
   آنچه پیش روی شماست، تحقیقی پیرامون نحوه¬ی پیاده¬سازی الگوریتم کنترلی امپدانس چندگانه در ربات¬های دوپاست. روش کنترلی امپدانسی و در راًس آنها امپدانس چندگانه کاملترین روش¬های کنترلی تئوریک به منظور ایجاد تعامل مناسب میان ربات و محیط اطراف به خصوص در انجام کارهای مشارکتی توسط دو یا چند بازوی کارگر به شمار می¬روند. پیش از این و به منظور بسط روش امپدانس چندگانه، پیاده¬سازی آن در مدل ربات فضائی مورد توجه قرار گرفته و نتایج آن که موًید روش کنترلی به کار رفته¬ بوده¬اند، منتشر شده است. این پروژه نیز در همین راستا و با هدف گسترش به کارگیری این روش در ربات¬های دوپا تعریف و انجام شده است.
   در ابتدا و با هدف ساده¬سازی، مدل ربات در صفحه استخراج شده و پس از صحه¬گذاری روش کنترلی مدل¬مینا روی آن پیاده¬سازی شده است. سپس مدل سه¬بعدی ربات استخراج و صحه¬گذاری آن به کمک جعبه¬ابزار SimMechanics در نرم¬افزار MATLAB انجام شده است. پس از طراحی مسیر پایدار، شبیه¬سازی اعمال روش کنترلی مدل-مبنا و الگوریتم کنترلی امپدانس چندگانه روی ربات به کمک جعبه¬ابزار SimMechanics انجام شده است.
1-1-مقدمه
 در این فصل به تحقیقات صورت گرفته در زمینه¬ی ربات¬های دوپا پرداخته می¬شود. اینکه چگونه مدل دو درجه آزادی Golliday وHemami[1] در سال 1976 به مدل¬هائی کاملتر و روش¬های کنترل نیرو یا موقعیت به الگوریتم¬های امپدانسی تبدیل شده¬اند، مورد بحث قرار می¬گیرد. دیدگاه بهینه¬سازی و روش¬های کنترل هوشمند به صورت خلاصه آورده شده¬اند. سپس به نمونه¬هائی از ربات¬های دوپا که تاکنون ساخته شده¬اند می¬پردازیم. در انتها هدف از انجام پروژه معرفی شده و مساًله¬ای را که به آن پرداخته¬ایم تعریف می¬کنیم.

1-2-تلاشهای اولیه
  اولین تلاش¬ها برای شناخت دینامیک ربات¬های دوپا جهت کنترل آنها به دهه 70 باز می¬گردد. در سال 1976 Golliday وHemami¬، از فیدبک¬  خطی جهت پایدارسازی مدل دو درجه آزادی  و تعیین موقعیت قطب¬ها جهت تحمیل مشخصات مطلوب به سیستم استفاده نمود. فیدبک خطی به طور کلی شامل فیدبک کردن تمام  متغیرهای حالت به تمام عملگرها در سیستم است. در همین سال Hemami وCamana[2]¬، پایدارسازی ایستادن و حرکت پریودیک را با استفاده از فیدبک غیرخطی ارائه نمودند. پس از آن Hemami وCvetkovic[3]¬، با ترکیبی از فیدبک¬های خطی و غیرخطی ناحیه بزرگتری از پایداری را به وجود آورد. عدم وجود مدل¬های با درجات آزادی بالاتر که شباهت بیشتری به انسان داشته باشند Golliday وHemami[4]¬، را بر آن داشت تا با در نظر گرفتن یک مدل سه¬درجه آزادی و با استفاده از تکنیک¬های شناخته شده تا آن زمان روابط مورد نیاز برای کنترل مدل بدون زانوی خود را استخراج نمایند. آنها ابتدا به وسیله معادلات لاگرانژ دینامیک سیستم را شناختند و پس از خطی¬سازی روابط را به فرم معادلات حالت درآوردند تا روی پایداری، کنترل¬پذیری و مشاهده-پذیری سیستم مطالعه نمایند. در کنترلر، فیدبک چند متغیره برای دی¬کوپله کردن معادلات دینامیک رسته 6 به سیستم¬هایی جدا و با رسته 2 اعمال شد. این عمل نقش عمده¬ای در ساده¬سازی طراحی کنترلر دارد. در بخش بعدی با اعمال فیدبک حرکتی با طول گام و سرعتی مشابه انسان تولید نمودند.
 Hemami و همکاران [5]¬، آزمایشاتی روی مدل¬هایی از مجاری نیم¬دایره و اتولیت¬ ها که به وسیله Nashner و با تخمین توابع انتقال این اندام¬ها  ارائه شده بود، انجام دادند. هدف اصلی از این کار تشخیص کفایت این مدل¬ها در پایداری ربات¬های پادار بود. هدف دیگر نزدیک کردن آنالیز حرکت به واقعیت بود به گونه¬ای که به جای فیدبک حالت از فیدبک خروجی اتولیت استفاده شود. نتایج  بیان می¬داشتند که برای پایداری مدل پاندول معکوس نیاز به فیدبک¬هایی از سرعت و موقعیت می¬باشد. همچنین مقادیر کوچک و مختلفی از بهره در نظر گرفته شد که بعضی از آنها پس از اعمال به حلقه کنترلی، شباهت زیادی به نتایج آزمایشگاهی Nashner نشان می¬داد.
 به طور کلی مطالعات انجام گرفته در این دهه و حتی اوایل دهه 80 به دلیل در نظر گرفتن درجات آزادی کم و عدم پیاده-سازی روی یک ربات¬، نمی¬توانند پاسخگوی نیازهای کنونی محققین جهت ساخت وکنترل ربات¬هایی که در تعامل با انسان و محیط پیرامون خود، بتوانند از عهده وظایف پیچیده برآیند، باشند.
1-3- دیدگاه بهینه¬سازی
ربات¬های دوپا  ناچار به استفاده از منابع انرژی محدود هستند. در شرایطی که راه رفتن در یک سیکل تکرارشونده در حال انجام است، توجه به مصرف مینیمم انرژی می تواند بسیار سودمند باشد. در راستای بسط روش راه رفتن با مصرف مینیمم انرژی در سطوح صاف و شیب¬دار Channon و همکاران [6]¬،Rostami  و همکاران [7] و Roussel و همکاران [8]، روش¬هایی از تولید مسیر را با مینیمم¬سازی تابع هزینه انرژی مصرفی ارائه نمودند. Hardt و همکاران [9]¬، مساله مصرف مینیمم انرژی در ربات را مورد توجه قرار دادند. حل معادلات پیچیده حاصله به وسیله روش¬های عددی و مدل دینامیک بازگشتی آسان شده است. در سال 1997Fujimoto و Kawamura[10]¬، روش جدیدی از حرکت ربات را بر اساس توزیع بهینه نیروی پا به وسیله برنامه¬ریزی غیرخطی (Quadratic Programming)¬، ارائه نمودند. کنترلر شامل کنترل مقاوم نیرو در پای تکیه¬گاه، کنترل مقاوم موقعیت در پای غیر تکیه-گاه، یک کنترلر وضعیت (Attitude Control) و یک قسمت طراحی حرکت پای آزاد می¬باشد. ورودی به کنترلر وضعیت نیروی عکس¬العمل است. روش به کار رفته در اینجا می¬تواند وضعیت کل ربات در برخورد پا و زمین را علی¬رغم وجود اصطکاک کم پایدار نماید. در سال 2002 ، Ono و Liu [11]¬، مسیر بهینه ربات را با مینیمم¬سازی مربعات گشتاورهای ورودی طراحی کرد. پس از آن Wollherr و همکاران [12]¬، کنترل بهینه مسیر را با یک روش همزمان جبران¬سازی ژاکوبین¬ها ترکیب نمودند. آنها برای جبران انحرافات در شرایط پایداری یا قیود موجود که در اثر عواملی چون اغتشاشات خارجی و یا اشکالات سخت افزاری ممکن است به وجود آید¬، از روشی به نام جبران ژاکوبی استفاده نمود. در این روش با جابجایی محورهای مختصات متصل به بدن ربات انحرافات ایجاد شده جبران می¬شود.