Modeling, implementation and control of a forearm-wrist rehabilitation device
Ön-kol bilek rehabilitasyon dış-iskeletinin modellenmesi,inşası ve kontrolü
- Tez No: 517860
- Danışmanlar: DOÇ. DR. VOLKAN PATOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Makine Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2010
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 110
Özet
Tekrara dayalı ve fiziksel müdahale gerektiren rehabilitasyon egzersizlerinin robot sürüşlü sistemlerle desteklenmesi, tedavi uzmanlarının fiziksel yükünü ortadan kaldırıp üretkenliğini arttırmakla kalmayıp tek bir uzmanın birden fazla hasta ile eşzamanlı ilgilenebilmesini olanaklı kılarak tedavi maliyetine ve erişilebilirliğine olumlu katkılar sağlamaktadır. Ayrıca robot destekli sistemler sayesinde hastaların iyileşmesi nicel ölçütlerle takip edilebilmekte, uzaktan erişimli terapi ve grup tedavisi gibi yeni rehabilitasyon protokolleri hayata geçirilebilmektedir. Bu tez, terapik egzersizler uygulayabilen bir paralel mekanizma bazlı dış-iskeletinin tasarımı, gerçekleştirilmesi ve denetimini içermektedir. Dış- iskeletin kinematik ve dinamik modeli çıkarılmasını takiben cihazın çalışma alanı ve boyutları birden çok amaç fonksiyonu gözetilerek eniyileştirilmiştir. Cihazın inşasından sonra sistemin performansını ölçecek karakterizasyon deneyleri gerçek zamanlı olarak yapılmıştır. Bu deneylerin akabinde dış-iskelet rehabilitasyonda daha önce kullanılmamış bir yöntem olan“pasif hız alanı denetimi”ile denetlenmiştir. Bu denetim yöntemi sistemin dış tork girdilerine nazaran pasifliğini korurken yörünge hatası yerine“kontur hatası”nı enküçültmeye çalışmaktadır. Daha sonra dış- iskelet çok yanlı ortaklaşa denetim kavramının rehabilitasyona uygulanması için kullanılmıştır. Çok yanlı rehabilitasyon sistemi hastaların terapist ile işbirliği içinde çevrimiçi sanal gerçeklik ile etkileşime girmesini olağan kılmaktadır. Değişik denetim yetki tayini ile terapist hastayı yönlendirebilir, değerlendirebilir, veya hastayla denetimi paylaşabilir.
Özet (Çeviri)
Using robotic devices in repetitive and physically involved rehabilitation exercises helps eliminate the physical burden of movement therapy for the therapists, and enables safe and versatile training with increased intensity. Robotic devices allow quantitative measurements of patient progress while enforcing, measuring, and evaluating patient movements. Furthermore, with the addition of virtual environments and haptic feedback, rehabilitation robots can be used to realize new treatment protocols. This thesis presents the design, implementation, and control of a parallel mechanism based exoskeleton that can be used to impose targeted therapeutic exercises to forearm and wrist. After the kinematic and dynamic model of the exoskeleton is formalized, the workspace and the dimensions of the device have been optimized considering multiple objective functions. Once the device has been implemented, experiments have been conducted in real-time to characterize its performance. The exoskeleton is subsequently controlled using a novel method to have been used in rehabilitation domain, the passive velocity field control. This control method minimizes the“contour error”rather than the trajectory error while keeping the system passive with respect to external torque inputs. Then, the forearm-wrist exoskeleton has been adapted as a part of a rehabilitation system that implements the multi-lateral shared control concept for rehabilitation. The multi-lateral rehabilitation system allows for patients to train with on-line virtual dynamic tasks, in collaboration with a therapist. Different control authority can be assigned to each agent such that therapists can guide or evaluate movements of patients, or share the control with them.
Benzer Tezler
- Implementation of adaptive interaction torque control on modified wrist rehabilitation robot (CWRR) under internal and external disturbance effects
Modifiye edilen bilek/önkol rehabilitasyon robotu üzerinde iç ve dış bozucu etkiler altında uyarlamalı etkileşim tork kontrol uygulaması
MUSTAFA DAĞDELEN
Doktora
İngilizce
2024
Makine MühendisliğiÇukurova ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET İLTERİŞ SARIGEÇİLİ
DOÇ. DR. NECDET SİNAN ÖZBEK
- İnsansı robot kol tasarımı ve gerçeklenmesi
Design and implementation of humanoid robot arm
İLKE ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Mekatronik MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ TANER AKKAN
- Generalised audio synthesis algorithm for simulating firearm and subsonic/supersonic projectiles
Atşli silahlar ve subsonik/süpersonik cephaneler için genelleştirilmiş ses sentez algoritması
TEKSİN SAKA
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolOrta Doğu Teknik ÜniversitesiOyun Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HÜSEYİN HACIHABİBOĞLU
PROF. DR. HÜSEYİN NAFİZ ALEMDAROĞLU
- Design, control and implementation of CoCoA: A human-friendly autonomous service robot
Güvenli servis robotu CoCoA'nın insan uyumlu tasarımı, kontrolü ve hayata geçirilmesi
GÖKAY ÇORUHLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Makine MühendisliğiSabancı ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. VOLKAN PATOĞLU
- Modeling and control of a helicopter slung load system
Helikopter asılı yük sisteminin modellenmesi ve kontrolü
ÖMER OĞUZHAN GÜNGÖREN
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HAKAN ÇALIŞKAN