izpis_h1_title_alt

Different robotic structures aiming to help in testing neuroprosthesis control strategies
Poboroniuc, Marian (Avtor), Petrescu, Marian (Avtor), Stefan, Marius-Ciprian (Avtor), Livint, Gheorghe (Avtor)

URLURL - Predstavitvena datoteka, za dostop obiščite http://www.dlib.si/details/URN:NBN:SI:doc-CJDFV6QF Povezava se odpre v novem oknu

Izvleček
This paper presents some robotic structures and software components aiming to emulate human body motion, while a neuroprosthesis is supposed to provide certain control over the muscles of a disabled person during a rehabilitation process. A Simulink&Matlab model implements the human body model while certain muscles are electrically stimulated and the resulted motion of the human body is shown by controlling a humanoid-like robotic structure. The mainfeature of the proposed humanoid-like robotic structures is support for the training, development, implementation and testing of user defined control algorithms for a neuroprosthesis.

Jezik:Angleški jezik
Ključne besede:robot control, neuroprosthesis, functional electrical stimulation, rehabilitation
Vrsta gradiva:Delo ni kategorizirano (r6)
Tipologija:1.01 - Izvirni znanstveni članek
Organizacija:FS - Fakulteta za strojništvo
Leto izida:2009
Založnik:Fakulteta za strojništvo, LASIM
Št. strani:str. 510-515
Številčenje:Letn. 15, št. 6
UDK:681.5
ISSN pri članku:1318-7279
COBISS.SI-ID:11254811 Povezava se odpre v novem oknu
Število ogledov:456
Število prenosov:118
Metapodatki:XML RDF-CHPDL DC-XML DC-RDF
 
Skupna ocena:(0 glasov)
Vaša ocena:Ocenjevanje je dovoljeno samo prijavljenim uporabnikom.
:
Objavi na:AddThis
AddThis uporablja piškotke, za katere potrebujemo vaše privoljenje.
Uredi privoljenje...

Gradivo je del revije

Naslov:Ventil
Skrajšan naslov:Ventil
Založnik:Fakulteta za strojništvo, LASIM
ISSN:1318-7279
COBISS.SI-ID:54233856 Povezava se odpre v novem oknu

Sekundarni jezik

Jezik:Slovenski jezik
Izvleček:
Članek predstavlja robotske naprave in programska orodja za pomoč in emulacijo gibanja človeškega telesa pri uporabi vodenja mišične aktivnosti s pomočjo funkcionalne električne stimulacije (FES) paraplegičnih oseb. S pomočjo ortotičnih sistemov FES je možno paraplegičnim osebam povrniti nekatere motorične funkcije. Zaprtozančna regulacija vodenja iuboljšuje delovanje sistemov električne stimulacije, vendar so danes v klinični praksi uveljavljeni le preprosti načini takega vodenja podprte stoje ali hoje. S funkcionalno električno stimulacijo podprta vadba vstajanja, stoje in usedanja lahko pripomore k hitrejši rehabilitaciji. Pred preverjanjem delovanja ortotičnega sistema FES v kliničnem okolju je priporočljivo to preveriti s simulacijo. Tovrstno simulacijsko okolje posnema gibanje človeškega telesa, ki se giblje s pomočjo električne stimulacije. Šele ko je shema vodenja preverjena in je možno predvideti učinke, se lahko začne klinično testiranje. Pristop s predhodno simulacijo zmanjša število potrebnih testiranj za prilagoditev sistema pacientu, s čimer sta tudi olajšani namestitev in uporaba. V delu so predstavljene tri robotske naprave za simulacijo delovanja algoritmov vodenja ortotičnih sistemov FES. Vsaka mehatronska naprava za posnemanje gibanja človeškega telesa, ki se giblje pod vplivom vodenega sistema FES v laboratorijskem okolju, lahko prispeva k boljšemu razumevanju delovanja in uporabe ortotičnih sistemov FES pri paraplegičnih osebah v klinični praksi. Simulacijski model človeškega telesaje razvit v programskem okolju Matlab Simulinkr. Model posnema gibanje telesa, ko so spodnje ekstremitete vodene z električno stimulacijo. Model je zgrajen kot trisegmentni model, ki vključuje devet mono- in biartikularnih mišic. Mišične skupine so modelirane v sagitalni ravnini in delujejo v sklepih gležnja, kolena in kolka. Vsaka mišična skupina je modelirana z lastnim modelom dinamike aktivacije in kontrakcije. Vhod v mišični model sta širina in frekvenca stimulacijskih impulzev. Simulacijski model tako združuje modele mišične aktivacije, mišične kontrakcije in dinamike gibanja segmentov. Dvižne sile, ki delujejo v ramenskem sklepu, so modelirane s pomočjo mehkega regulatorja kot funkcija merjenega položaja kolena. V praksi na vsako polovico telesa deluje svoj sistem FES, zato je potrebno uglaševanje vsakega sistema posebej. Oseba s pomočjo opore rok dodatno zagotavlja ravnotežje v transverzalni ravnini. Prvi robotski mehanizem je sestavljen iz treh lahkih segmentov, ki ponazarjajo segmente človeškega telesa. Za pogon segmentov so uporabljeni štirje pulznoširinsko vodeni servoaktuatorji HITEC HS-422, pri čemer dva v skladu z rezultati simulacije poganjata sklep glenja, po eden pa sklep kolena in kolka. Drugi robotski mehanizem je robot Kondo s sedemnajstimi prostostnimi stopnjami gibanja, tretji mehanizem pa je trisegmentna struktura, ki ponazarja človeško nogo. Robotski krmilnik je prilagojen za vodenje preko modela Simulink. Dinamika gibanja robotskih mehanizmov je omejena z maksimalnim navorom in maksimalno hitrostjo gibanja v sklepih. Dimenzije segmentov so bile izbrane v razmerju 9/10 glede na človeško telo. Tako znaša dolina stegna 402 mm in dolina goleni 362 mm. Pogonski motorji so bili dimenzionirani glede na zahteve dinamike gibanja človeškega telesa. Za vodenje motorjev je uporabljen krmilni sistem Trajexia-OMRON, na katerem lahko hkrati tečejo simulacijski algoritmi, vhod pa je lahko tudi jakost stimulacije sistema FES. Razvite mehatronske naprave in programska orodja omogočajo, da je ortotični sistem FES za oporo pri stoji ali hoji paraplegičnih oseb ustreyno preizkušen pred uporabo na pacientu. Ko rezultati ustrezajo pričakovanim, je mono eksperimentiranje v kliničnem okolju. Razviti sistem zmanjšuje potrebno število preizkusov za prilagoditev sistema FES uporabniku. Razvita oprema lahko koristno služi tudi kot pedagoški pripomoček pri razlagi vodenja ortotičnih sistemov FES študentom magistrskega študija smeri biomedicinskega inženirstva.

Ključne besede:električna stimulacija, zaprtozančno vodenje FES, robotski mehanizmi

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Komentarji

Dodaj komentar

Za komentiranje se morate prijaviti.

Komentarji (0)
0 - 0 / 0
 
Ni komentarjev!

Nazaj