استفاده از رابط برنامه نویسی اُپن سیم و متلب در انجام شبیه سازی های اسکلتی - عضلانی به منظور کنترل یک ربات اسکلت خارجی کمک حرکتی در خم و بازکردن آرنج

نویسندگان

1 Blvd. 29-Bahman, Tabriz, Iran

2 دانشیار گروه مهندسی مکاترونیک، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز

doi
10.22041/ijbme.2025.2048707.1942
چکیده

ربات‌های اسکلت‌خارجی با اهداف مختلفی ازجمله توانبخشی، توان‌افزایی، و یاری‌رسان‌حرکتی توسعه داده شده‌اند. هدف اصلی این مقاله ایجاد یک مدل منسجم برای شبیه‌سازی اسکلتی-عضلانی عضو بدنی و کنترل ربات اسکلت‌خارجی متصل به آن بر بستر واسط برنامه‌نویسی نرم‌افزار اٌپن‌سیم و متلب است. مدل بازو و ساعد به عنوان عضو بدنی انتخاب شده است که ربات اسکلت-خارجی متصل به آن می‌بایست زاویة آرنج را در سه وظیفة مختلف به‌حرکت درآورد. زاویة آرنج به-شکل حلقه بسته و با پسخورد‌گیری از حرکت آرنج کنترل می‌شود. در این شبیه‌سازی عضلات بازویی نیز به‌طور فعال شرکت دارند و حرکت شبیه‌سازی‌شده نتیجة اعمال گشتاور کنترلی اسکلت‌خارجی و نیروی عضلات بازویی می‌باشد. محاسبه و ارسال ورودی‌های کنترلی توسط نرم-افزار متلب و حل دینامیک اسکلتی‌عضلانی و اجرای شبیه‌سازی و ارسال داده‌های پسخوردی از سوی نرم‌افزار اُپن‌سیم صورت می‌گیرد. نتایج حاصل در هر یک از وظایف تعریف‌شده بیان‌گر موفقیت این بستر نرم‌افزاری در شبیه‌سازی و کنترل تعامل انسان-ربات است.