کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7216482 1470201 2017 13 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Design Study of a Cable-based Gait Training Machine
ترجمه فارسی عنوان
طراحی یک ماشین آموزش خیاطی مبتنی بر کابل
کلمات کلیدی
توانبخشی راه رفتن، ربات های کابل رانده شده سیستم پشتیبانی وزن بدن، بهینه سازی طراحی،
ترجمه چکیده
این مقاله با رویکرد طراحی یک ماشین آموزش راه رفتن بر مبنای تحلیل کمی راه رفتن در ارتباط است. دستگاه آموزش پیشنهادی از یک دستگاه پشتیبانی از وزن بدن و یک روبات موازی با راننده کابل تشکیل شده است. این مقاله بر روی روبات کابلی هدایت شده است، که برروی اندام تحتانی قرار می گیرد که بر پایه بیمار قرار می گیرد. روبات کابلی حرکت حرکت عادی را از طریق ارتز باز می کند. یک سیستم ضبط حرارتی برای انجام تجزیه کمی از یک قدم عادی استفاده می شود که به عنوان ورودی به مدل دینامیکی معکوس روبات کابلی استفاده می شود. با استفاده از یک الگوریتم بهینه سازی، پارامترهای طراحی بهینه که باعث کاهش تنش در کابل می شوند تعیین می شوند. دو محدودیت در نظر گرفته شده است، یعنی کشش غیر منفی در کابل در همه زمان ها، و یک برخورد رایگان / ضربه نهایی اثر گذار. هنگامی که یک راه حل بهینه محاسبه می شود، یک تحلیل قدرت برای اندازه گیری محرک های ربات انجام می شود. روش پیشنهادی را می توان به راحتی برای مطالعه طراحی یک نوع روبات کابلی توسعه داد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی پزشکی
چکیده انگلیسی
This paper deals with a design approach of a gait training machine based on a quantitative gait analysis. The proposed training machine is composed of a body weight support device and a cable-driven parallel robot. This paper is focused on the cable-driven robot, which controls the pose of the lower limb through an orthosis placed on the patient's leg. The cable robot reproduces a normal gait movement through the motion of the orthosis. A motion capture system is used to perform the quantitative analysis of a normal gait, which will be used as an input to the inverse dynamic model of the cable robot. By means of an optimization algorithm, the optimal design parameters, which minimize the tensions in the cables, are determined. Two constraints are considered, i.e., a non-negative tension in the cables at all times, and a free cable/end-effector collision. Once the optimal solution is computed, a power analysis is carried out in order to size the robot actuators. The proposed approach can be easily extended for the design study of a similar type of cable robots.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Bionic Engineering - Volume 14, Issue 2, April 2017, Pages 232-244
نویسندگان
, , , , ,