بهبود کنترل بازوی رباتیک به کمک کنترل¬کننده تطبیقی مدل مرجع با استفاده از طبقهبندی سیگنال¬های EMG
الموضوعات : electrical and computer engineering
مهسا برفی
1
,
حمیدرضا کرمی
2
,
الهام فراهی
3
,
فاطمه فریدی
4
,
سید منوچهر حسینی پیلانگرگی
5
1 - دانشگاه بوعلی سینا،دانشکده فنی و مهندسی
2 - دانشگاه بوعلی سینا،دانشکده فنی و مهندسی
3 - دانشگاه بوعلی سینا،دانشکده فنی و مهندسی
4 - دانشگاه بوعلی سینا
5 - دانشگاه بوعلی سینا،دانشکده فنی و مهندسی
الکلمات المفتاحية: الکترومیوگرافی, آنالیز تشخیصی خطی, ربات دو درجه آزادی, کنترلکننده تطبیقی مدل مرجع,
ملخص المقالة :
هدف این مقاله، بهبود کنترل بازوی رباتیک به کمک کنترلکننده تطبیقی مدل مرجع مبتنی بر نظریه لیاپانوف با استفاده از طبقهبندی سیگنالهای الکترومیوگرام (EMG) است. در این مقاله، بازوی انسان با یک ربات دو درجه آزادی مدلسازی شده است. روش کنترلی پیشنهادی، کنترلکننده تطبیقی مدل مرجع است. ماحصل این پژوهش، طراحی و شبیهسازی بازوی رباتیک به همراه کنترلکننده تطبیقی مدل مرجع است که با استفاده از طبقهبندی دادههای EMG ثبتشده از حرکات بازوی انسان، منتج به ردیابی مناسب سیگنال مرجع، فراجهش و خطای حالت ماندگار کمتر در مقایسه با کنترلکننده مرسوم PI شده است. بدین منظور ابتدا دادههای EMG با استفاده از دو الکترود از عضلات دلتوئید قدامی و دلتوئید میانی بازوی پنج دختر و با انجام دو حرکت دورشدن (ابداکشن) و خمشدن (فلکشن) بازو جمعآوری شده و پس از رفع نویز، ویژگیهای ریاضی انتگرال مقدار مطلق، گذر از صفر، واریانس و فرکانس میانه از آنها استخراج میشود. سپس کلاسبندی به روش آنالیز تشخیصی خطی به منظور تشخیص حرکات بر اساس ویژگیهای دادهها صورت میگیرد. در نهایت، مدل و سیستم کنترلکننده پیشنهادی با توجه به ویژگیهای سیگنال EMG، برای دستیابی به پاسخ کنترلی مناسب، طراحی میشوند و سیگنال فرمان مناسب جهت انجام حرکت مربوطه به کنترلکننده ارسال میشود. نتایج و مقادیر خطاهای حاصلشده نشان میدهند که انطباق رفتار مدل و کنترلکننده حاصل با الگوی از پیش تعریف شده حرکتی قابل توجه و مورد تأیید است.
