تولید فضای کنترل پذیر برای یک ربات کابلی توانبخشی راه رفتن به کمک شبکه عصبی و بر اساس پارامترهای آنتروپومتری بیمار

در این مقاله به مدل سازی ریاضی و شبیه سازی یک سیستم رباتیکی کابلی با هدف توان بخشی بیمارانی که به شدت دچار ناتوانی در راه رفتن هستند، پرداخته شده است. به این منظور از یک ربات موازی کابلی برای کمک به حرکت بیمار بر روی تردمیل استفاده شده است. ابتدا الگوی صحیح حرکت راه رفتن در نظر گرفته شده است و معادلات سینماتیکی و دینامیکی برای بدست آوردن کشش در کابل ها در کل چرخه حرکت استخراج شده است. سپس با استفاده از روش عددی، فضای کاری ربات بررسی شده است تا موقعیت آویزان شدن کابل ها به گونه ای انتخاب شوند که بیمار در طول کل چرخه حرکت در فضای کنترل پذیر ربات باقی بماند به این معنا که کشش در کابل ها همواره مثبت باشد. همچنین با تعیین میزان کشش کمینه کابل ها، مصرف انرژی در تعیین محل آویزان شدن کابل ها لحاظ می شود و در نهایت یک شبکه عصبی برای تعیین سریع محل آویزان شدن کابل ها با توجه به پارامترهای آنتروپومتری بیمار آموزش داده می شود. نتایج شبیه سازی بدست آمده می تواند برای توسعه و ساخت یک سیستم رباتیکی کابلی جهت توان بخشی افراد ناتوان مورد استفاده قرار گیرد.