ELEKTRONİK DİZ PROTEZİ İÇİN YÜRÜYÜŞ HAREKET DENKLEMLERİNİN ÇÖZÜMLEMESİ VE ORANSAL TÜREVSEL DENETİM UYGULAMASI

Authors : Kurtuluş Erinç AKDOĞAN, Atila YILMAZ

Pages : 0-0

Doi:10.17341/gummfd.89343

View : 45 | Download : 13

Publication Date : 2016-03-23

Article Type : Research Paper

Abstract :Bu çalışmada elektronik diz protezi geliştirilmesine yönelik insan yürüyüş hareketi incelenmektedir. Kaynaklarda yer alan yürüyüş hareket denklemleri, robot kolları esas alınarak türetilmekte ve denklemlerin doğrulukları, rapor edilen gerçek yürüyüş verileri ile ileri çözümü yapılarak sınanmaktadır. İleri çözüm benzetimleri, incelenen yürüyüş hareket denklemlerinin, yürüyüşün salınım evresini tanımlayabildiği ancak duruş evresinde yer tepki kuvvetinin hesaba katılmadığını göstermiştir. Eklem torkları sağlanarak, oluşacak eklem açılarının bulunması için yürüyüş hareketi denkleminin ters çözümünün sayısal olarak benzetimi gerçekleştirilmiştir. Ters çözüm kullanılarak, elektronik diz protezlerinde kullanılabilecek bir denetim çatısı olarak oransal türevsel (OT) denetim yöntemi incelenmiştir. Diz sistemin girişi ve çıkışı olan torku ve açısı arasındaki doğrusal olmayan ilişki doğrusallaştırılarak, bir transfer fonksiyonu oluşturulmuştur. OT denetleyici ve bu transfer fonksiyonu kullanılarak denetimli bir diz eklemi sistemi oluşturulmuştur. Bu sistemin adım girişe kararlı tepki verdiği oransal ve türevsel kazançlar elle ayarlanarak ters çözüm ile belirlenmiştir. Tasarlanan sisteme gerçek diz açıları hedef değer olarak girildiğinde, sistemin ürettiği diz açısının hedef değerleri takip edebildiği gözlemlenmiştir. Sonuçlar OT denetim yönteminin, elektronik diz protezi modeli ile kullanımını desteklemekte ve denetim parametrelerinin benzetim ortamında incelenebilme kolaylığını ortaya koymaktadır.
Keywords : Elektronik diz üstü protezi, yürüyüş hareketi denklemi, oransal türevsel denetim, ters çözüm

ORIGINAL ARTICLE URL