ارائه مدل پارامتری برای گام برداری مبتنی بر قید با پیاده سازی بر روی ربات اسکلت خارجی اکسوپد

ربات اسکلت خارجی پایین تنه یکی از فناوری های کمک حرکتی می باشد که پیشرفت های زیادی در سال های اخیر داشته است. یکی از اساسی ترین مباحث در طراحی این ربات ها، تعیین الگوی گام برداری می باشد. در ربات های اسکلت خارجی موجود معمولا از الگوی گام از پیش ثبت شده توسط انسان سالم برای ربات استفاده می شود. این روش دارای محدودیت هایی از جمله اشغال حجم ذخیره سازی داده و عدم تنظیم مناسب الگوی گام در پارامترهای گام برداری مختلف می باشد. بنابراین استفاده از مدل های ریاضی برای راه رفتن با ربات های اسکلت خارجی ضروری است. تاکنون مدل های ریاضی ساده ای برای گام برداری انسان سالم و همچنین ربات های انسان نما ارائه شده است. ولی به دلیل محدودیت های جسمانی بیماران استفاده کننده از ربات اسکلت خارجی، استفاده از این مدل ها خطر اعمال گشتاور غیرطبیعی و به دنبال آن آسیب به مفاصل بیمار و همچنین موتورهای ربات را در پی دارد. در این مقاله محدودیت های موجود در قالب قیدهای ریاضی در نظر گرفته شده و مدل های ریاضی مناسبی برای موقعیت مفاصل بر اساس این قیدها ارائه شده است. سپس با داشتن معادلات سینماتیک معکوس، الگوی گام مطلوب در قالب زوایای مفاصل بدست آمده است. پارامترهای موجود در مدل ارائه شده شامل طول، ارتفاع و سرعت گام برداری و همچنین طول ساق و ران کاربر می باشد. مدل ارائه شده بر روی ربات اکسوپد پیاده شده است که رضایت کاربران عملکرد خوب مدل ارائه شده را تایید می کند.