به دلیل ساختار خاص ربات های دوپا، کنترل این نوع از ربات ها یکی از بحث برانگیزترین مباحث روز دنیا و بخصوص در میان پژوهشگران صنعت رباتیک می باشد. پژوهش های زیادی در خصوص طراحی و ساخت ربات های دوپا صورت پذیرفته و در حال انجام می باشد که هدف اصلی از این پژوهش ها این می باشد تا بتوان رفتار و حرکت های ربات دوپا را به رفتار انسان نزدیک نمود تا ربات بتواند حرکت های نرم تری همانند انسان داشته باشد. در خصوص قرار دادن ربات دوپا بر روی treadmill و تطبیق سرعت ربات با سرعت treadmill ، چندین پژوهش صورت پذیرفته است که اکثر آن ها بوسیله ی کامپیوتر کنترل شده و ربات ها نیز در ابعاد بزرگتر طراحی و ساخته شده اند. با توجه به وجود سازه ی مکانیکی ربات دوپا در آزمایشگاه تحقیقاتی مکاترونیک، در این پژوهش اقدام به طراحی و شبیه سازی و ساخت سیستم کنترلی برای این نوع ربات شده است که سیستم کنترلی مذکور بصورت سیستم مستقل و تعبیه شده (embedded system) عمل نموده و سرعت ربات را با سرعت treadmill تطبیق می دهد؛ همچنین سیستم کنترلی مذکور بصورت بیسیم و یکطرفه با کامپیوتر در ارتباط بوده و داده های مربوط به سنسور زاویه و فاصله سنج را به کامپیوتر ارسال می نماید تا نمودارهای مربوطه در کامپیوتر و برنامه ی طراحی شده، ثبت و رسم گردند.

در این مطالعه سعی شد تا دستگاهی ساخته شود که در قسمت توانبخشی بیماران دارای اختلال عصبی در راه رفتن، مورد استفاده قرار گیرد. دستگاه ساخته شده پوشیدنی بوده و با استفاده از فیدبک حلقه بسته سعی در کاهش اختلال دارد. در گام اول افراد توسط طبقه بندی کننده ی سطح بالا در سه دسته ی سالم، بیمار نوع اول (شدت بیماری کم) و بیمار نوع دوم (شدت بیماری زیاد) شناسایی می شدند تا روش درمان مناسب مشخص شود. در گام دوم پس از تشخیص شدت بیماری و شیوه ی درمان، مدت زمان گام برداشتن به عنوان پارامتر فیدبک توسط قسمت تحلیلگر دستگاه، در زمان راه رفتن بصورت آنلاین استخراج شده و بصورت بی سیم به پردازنده ی کامپیوتری ارسال می شد. پس از تحلیل داده های فیدبک شده در پردازنده، در صورت تشخیص اختلال در راه رفتن توسط طبقه بندی کننده ی سطح پایین، فرمان فعال شدن قسمت اعمالگر دستگاه صادر شده و عمل توانبخشی انجام می شد. توانبخشی در زمان های فاز ایستای هر پا و پس از تشخیص اختلال، در گام های بعدی انجام می شد. اعمال تحریک بصورت ایجاد یک تحریک ارتعاشی با فرکانس 100 تا 120 هرتز و با دامنه ثابت که در قسمت ماهیچه های کمری اعمال می شد، انجام پذیرفت. تنظیم فرکانس مورد نظر برای تحریک توسط یک مدار دیگر و با روش دورسنجی موتور انجام شد. علاوه بر بکار بردن فیدبک حلقه بسته در دستگاه ساخته شده، از امتیازات دیگر این دستگاه می توان به تشخیص زمان انجماد و برطرف کردن آن، کوچکی، سبکی و قابل حمل بودن و استفاده خارج آزمایشگاهی داشتن آن نیز اشاره کرد.

طراحی، شبیه سازی، ساخت و کنترل یک ربات دست رباتیکی پنج انگشتی

در این تحقیق، جریان خاصی از سیال بنام مگنتوهیدرودینامیک (mhd) که در میکرو پمپ ها جاری است، در حالت سه بعدی مدل سازی و شبیه سازی شده و دبی جریان بهینه سازی شده است. میکرو پمپ موردمطالعه شامل یک کانال مستطیل شکل در مقیاس میکرو با الکترودهای موجود در دیواره ها جهت اعمال میدان الکتریکی و میدان مغناطیسی که به صورت متقاطع و عمود بر میدان الکتریکی است. این جریان پیوسته سیال ناشی از اثر نیروی لورنتز است که به صورت عمود بر دو میدان مغناطیسی و الکتریکی، سیال رسانا را در داخل کانال به پیش می راند. با فرض جریان آرام، تراکم ناپذیر و سه بعدی، روش حجم محدود (fvm) برای حل معادلات استخراجی استفاده شده است. اثر پارامترهای هندسی و میدان های اعمالی بر دبی جریان، بیشترین فشار تولیدی و نرخ انرژی مصرفی در یک مقدار ثابت جریان الکتریکی و یک مقدار ثابت انرژی مصرفی، مطالعه شده اند. در ادامه، جهت تعیین پارامترهای هندسی در طراحی، از روش saw استفاده شده و نشان داده شده است که عرض کانال مستطیلی پارامتر مناسبی برای دست یابی به دبی های بیشتر است. بعلاوه، طرح جدیدی با پروفیل کانال عریض شده، جهت افزایش دبی جریان سیال ارائه شده است. نتایج بدست آمده بر اساس پروفیل جدید، نشان از افزایش چشمگیر دبی جریان دارند. همچنین مقدار بهینه ای برای پارامتر هندسی جدید ارائه شده در پروفیل جدید، زمانی که انرژی مصرفی ثابت است، وجود دارد. برای اعتبار سنجی کد محاسباتی به دست آمده، مقایسه ای بین محاسبات عددی و تجربی محققان پیشین به صورت کمی و کیفی انجام شده است.