Development of an effective kinematic synthesis and admittance control methodology for rehabilitation robotics
Robotik rehabilitasyon için etkili bir kinematik sentez ve admitans kontrol yönteminin geliştirilmesi
- Tez No: 648517
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ERKİN GEZGİN, DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖZGÜN BAŞER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mekatronik Mühendisliği, Mechatronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Katip Çelebi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 176
Özet
İnsan ömrü boyunca, vücut bölgelerinde kazalar veya diğer biyolojik faktörler nedeniyle nörolojik bozukluklar meydana gelebilir ve bu durum sinir komutlarını yok ederek insan yaşamını olumsuz yönde etkilerler. Bu senaryolar durumunda, yaralı ekstremitelere odaklanan sürekli ve verimli egzersizlerin, motor hareketlerini yeniden eğiterek fonksiyonel kayıpları yeniden kazanma açısından büyük faydaları vardır. Nöral plastisite oluşturulabilmesi ve etkilenen motor fonksiyonlarının yeniden kazanılabilmesi için rehabilitasyon prosedürlerinin hızlıca uygulanması gerekmektedir. Bu eylemler çoğunlukla mevcut rehabilitasyon prosedürlerinde terapistler tarafından yapılsa da, teknolojik gelişmeler yardımıyla robotik rehabilitasyon sistemleri de bu tedavilere hızla dahil olmaya başlar. Bunun ışığında, sadece egzersizlerin doğruluğu değil, aynı zamanda hastaların iyileşme şansı da artmıştır, çünkü nüfus artışı ile ilgili artan rehabilitasyon ihtiyaçlarına kıyasla sınırlı sayıda terapist vardır. Bu gerçekler göz önüne alındığında, bu tez düşük serbestlik dereceli robotik rehabilitasyon sistemlerinin tasarımı için kullanılması gereken basamakları içeren ve bunları uygulamalarla destekleyen etkili bir yöntem sunmaktadır. Tezde kullanılan yöntem insan uzuvlarından 3 boyutlu pozisyon verisinin toplanması ile başlamakta daha sonra bu verinin düzlemsel mekanizma sentezlemeye uygun hale getirilmesi için en iyi düzleme aktarılması ile devam etmektedir. Bir sonraki aşama olarak indirgenen 2 boyutlu verinin mekanizma sentezinde nasıl kullanılacağı anlatılmış ve bir durum çalışması ile örneklendirilmiştir. Bu aşamaya kadar getirilen düzlemsel tek serbestlik dereceli mekanizmaların, rehabilitasyon amacıyla admitans kontrol algoritmalarıyla nasıl kullanılacağı teorik olarak anlatılmış ve 2 farklı sistem üzerinde durum çalışması gerçekleştirilmiştir. Bu durum çalışmalarıyla oluşturulan kontrol algoritmaları ise oyunlaştırılmış rehabilitasyon sistemiyle birleştirilmiş ve tez kapsamında geliştirilen 3 farklı oyun ile fonksiyonelliği test edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Throughout the human life, neurological disorders can occur in body areas due to accidents or other biological factors, which negatively affects human life by destroying nerve commands. In these scenarios, continuous and efficient exercises that focus on injured extremities have great benefits in regaining functional losses by retraining motor movements. Rehabilitation procedures need to be applied quickly in order to create neural plasticity and regain affected motor functions. Although these actions are mostly performed by therapists in current rehabilitation procedures, robotic rehabilitation systems also begin to be included in these treatments with the help of technological developments. In light of this, not only the accuracy of the exercises, but also the chances of recovery of patients have increased, because there are a limited number of therapists compared to the increased rehabilitation needs associated with population growth. Given these facts, this thesis provides an effective methodology that includes the steps to be used for lower degrees of freedom robotic rehabilitation system designs and supports them with applications. The method used in this thesis starts with the collection of 3D position data from human limbs and then continues with the transfer of this data to the best plane to make it suitable for synthesizing the planar mechanism. As a next step, usage of the reduced 2D data in kinematic synthesis is explained and exemplified by a case study. Utilization of the planar single degree of freedom mechanisms brought up to this stage with admittance control algorithms for rehabilitation procedures has been explained theoretically and case studies have been carried out on two different systems. Control algorithms created by these case studies were combined with a game rehabilitation system and their functionality was tested with three different games that are also developed throughout the thesis.
Benzer Tezler
- A refined methodology tor model-based FPGA hardware design: An example of quadrotor dynamical model implementation
Model tabanlı FPGA donanımı tasarımında iyileştirilmiş bir yöntem sistemi: Bir dört rotorlu için dinamik model gerçekleme örneği
SEZER MEMİŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiSavunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ RAMAZAN YENİÇERİ
- Preparation and characterization of lipid-based smart nanostructures and investigation of their potential usage in breast cancer combined therapy
Lipit temelli akıllı nanoyapıların hazırlanması, karakterizasyonu ve meme kanseri kombine tedavisinde kullanım potansiyelinin araştırılması
ÇİĞDEMNAZ ERSÖZ OKUYUCU
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİHAL AYDOĞAN
DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKÇE DİCLE KALAYCIOĞLU
- Yeşil sentez yöntemi ile grafen temelli ZnO nanokompozitlerin sentezi, karakterizasyonu, U(VI) ve Th(IV) iyonlarının giderimi için etkinliğinin araştırılması
Synthesis, characterization of graphene-based ZnO nanocomposites by the green synthesis method and investigation of the efficiency of the removal of U(VI) and Th(IV) ions
İKBAL GÖZDE KAPTANOĞLU
Doktora
Türkçe
2023
Metalurji MühendisliğiEge ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SABRİYE YUŞAN
DOÇ. DR. ÜMİT HÜSEYİN KAYNAR
- Antikanser ilaç salımı için indirgenmiş grafen oksit/silika kompoziti sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of reduced graphane oxide/silica composite for anti-cancer drug delivery system
TUĞBA OKUR
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Kimya MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MÜGE SARI YILMAZ
- Biomedical application of an enzymatically synthesized biopolyester
Enzimatik olarak sentezlenmiş bir biyopoliesterin biyomedikal uygulaması
ŞENOL BEYAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATOŞ YÜKSEL GÜVENİLİR