KaydedilenlerDerginizi ekleyin

Dergiler / Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlik Fakültesi Dergisi / 2018 / Cilt: 33 - Sayı: 3

Çok-Düzenli Robotik Kol Ortezinin Kas-iskelet Modeli Kullanılarak Tasarımı ve Performans Değerlendirmesi

Design and Evaluation of a Multi-Mode Robotic Arm Orthosis using Musculoskeletal Simulation

Cabbar Veysel BAYSAL
Erkan ÖDEMİŞ
Sayfa
133–144
Yayın Tarihi
2022-10-11
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Performans testleri ilerde yapılacak geliştirmeler için cesaret verici sonuçlar vermektedir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Robotik kol ortezleri, motor-kas becerilerini kaybetmiş hastaların tedavisinde kullanılan ve başarıları sayısız klinik çalışmayla kanıtlanmış cihazlardır.
📊
Temel Bulgular & Veri:Ortezin performansı “Yardımcı” ve “Dirençli” rehabilitasyon düzenlerinin uyumlu çalışması açısından değerlendirilmiştir.
💡
Sonuç & Katkı:Performans testleri ilerde yapılacak geliştirmeler için cesaret verici sonuçlar vermektedir.
🔬Tür:Modelleme & Sayısal Simülasyon
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Alan Parametreleri

Özet

Robotik kol ortezleri, motor-kas becerilerini kaybetmiş hastaların tedavisinde kullanılan ve başarıları sayısız klinik çalışmayla kanıtlanmış cihazlardır. Bu alandaki araştırmaların çoğu temel terapi düzeni operasyonlarını sağlayan ortotik cihazlara odaklanmıştır. Bununla birlikte terapi düzenlerini ve günlük aktiviteler için desteği uyumla gerçekleştirebilecek yeni ortotik cihaz tasarımlarına hala ihtiyaç vardır. Bu çalışmada çok düzenli, iki serbestlik derecesine sahip bir ortez tasarımı yapılmıştır. Tasarlanan ortez uyumlu çalışma becerisi açısından bir kas-iskelet modeli üzerinde benzetim ortamında denenmiştir. Ortez, model tabanlı hesaplamalı tork kontrolcü kullanmaktadır ve çok düzenli çalışma için test edilmiştir. Ortezin performansı “Yardımcı” ve “Dirençli” rehabilitasyon düzenlerinin uyumlu çalışması açısından değerlendirilmiştir. Performans testleri ilerde yapılacak geliştirmeler için cesaret verici sonuçlar vermektedir.

Abstract

Robotic upper extremity orthoses have been used in rehabilitation for therapy of neuromuscular disorders and successful implementations are demonstrated by numerous clinical results. Majority of researchers focused on orthotic devices enabling basic therapy mode operations. However, there is still need for new orthotic designs which facilitates therapy modes and assistance for daily life activities in coherence. In this work, design of a multi-mode two DoF robotic arm orthosis is introduced. The designed robotic orthosis is implemented in simulation and tested with a human arm musculoskeletal model, for compliant operation. It uses model based computed torque controller and is tested for multi-mode operation. The performance is evaluated for compliant operation of “Assistive” and “Resistive” rehabilitation modes. Performance tests yielded encouraging results for future developments.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

BAYSAL, C. V., ÖDEMİŞ, E. (2022). Çok-Düzenli Robotik Kol Ortezinin Kas-iskelet Modeli Kullanılarak Tasarımı ve Performans Değerlendirmesi. Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlik Fakültesi Dergisi, Cilt: 33 - Sayı: 3, 133–144. https://ajindex.com/articles/485344

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (11)

  1. Volpe, B.T., Krebs, H.I., Hogan, N., 2001. Is Robot-aided Sensorimotor Training in Stroke Rehabilitation a Realistic Option? Curr. Opin. Neurol. 14, 745–752.
  2. Lum, P.S., Burgar, C.G., Shor, P.C., Majmundar, M., Van der Loos, M., 2002. Robot-assisted Movement Training Compared with Conventional Therapy Techniques for the Rehabilitation of Upper-limb Motor Function After Stroke. Arch. Phys. Med. Rehabil. 83, 952–959.
  3. Gopura, R.A.R.C., Kiguchi, K., 2009. Mechanical Designs of Active Upper-limb Exoskeleton Robots State-of-the-art and Design Difficulties. 2009 IEEE Int. Conf. Rehabil. Robot. ICORR 2009 178–187 doi:10.1109/ICORR.2009.5209630. Gopura, R.A.R.C., Bandara, D.S.V., Kiguchi, K., Mann, G.K.I. 2016. Developments in Hardware Systems of Active Upper-limb Exoskeleton Robots: A review. Rob. Auton. Syst. 75, 203–220
  4. Marchal-Crespo, L., Reinkensmeyer, D.J., 2009. Review of Control Strategies for Robotic Movement Training After Neurologic Injury. J. Neuroeng. Rehabil. 6, 20. Wolbrecht, E.T., Chan, V., Reinkensmeyer, D. J., Bobrow, J.E. 2008.
  5. Optimizing Compliant, Model-based Robotic Assistance to Promote Neurorehabilitation. IEEE Trans. Neural Syst. Rehabil. Eng. 16, 286–297.
  6. Lo, H.S., Xie, S.Q., 2012. Exoskeleton Robots for Upper-limb Rehabilitation: State of the Art and Future Prospects. Med. Eng. Phys. 34, 261–268.
  7. Anam, K., Al-Jumaily, A.A., 2012. Active Exoskeleton Control Systems: State of the Art. Procedia Eng. 41, 988–994.
  8. Lee, H.D., Lee, B.K., Kim, W.S., Han, J.S., Shin, K.S., Han, C.S., 2014. Human-robot Cooperation Control Based on a Dynamic Model of an Upper Limb Exoskeleton for Human Power Amplification. Mechatronics 24, 168–176.
  9. Rosen, J., Brand, M., Fuchs, M.B., Arcan, M., 2001. A Myosignal-based Powered Exoskeleton System. IEEE Trans. Syst. Man, Cybern. Part ASystems Humans. 31, 210–222.
  10. Sugar, T.G., He, J., Koeneman, E.J., Koeneman, J.B., Herman, R., Huang, H., Schultz, R.S., Herring, D.E., Wanberg, J., Balasubramanian, S., Swenson, P., Ward, J.A., 2007. Design and Control of RUPERT: A Device for Robotic Upper Extremity Repetitive Therapy. IEEE Trans. Neural Syst. Rehabil. Eng. 15, 336–346.
  11. Gopura, R.A.R.C., Kiguchi, K., Yi, Y., 2009. SUEFUL-7: A 7DOF Upper-limb Exoskeleton Robot with Muscle-model-oriented EMG-Based Control. 2009 IEEE/RSJ Int. Conf. Intell. Robot. Syst. IROS 2009 1126–1131, doi:10.1109/IROS.2009.5353935 Crema, A., Mancuso, M., Frisoli, A., Selsedo F., Raschella, F., Micea, S., 2015. A Hybrid NMES-exoskeleton for Real Objects In