کنترل و مانیتورینگ ربات فیزیوتراپ بر پایه PLC به منظور توانبخشی اندام تحتانی

Abstract

هدف از انجام این مقاله، کنترل و مانیتورینگ یک ربات توانبخشی با دو درجه آزادی به منظور توانبخشی اندام تحتانی بیمارانی است که به‌ دلایلی نظیر ضایعه نخاعی، سکته مغزی، اختلال عضلانی و یا عمل جراحی توانایی حرکتی خود را از دست داده‌ و نیاز به توانبخشی دارند. پس از تعیین حرکات، که شامل حرکت باز و بسته کردن مفصل زانو و حرکت باز و بسته کردن مفصل ران می‌باشند، با استفاده از تحلیل و شبیه‌سازی دینامیکی، عملکرد اجزای مکانیزم مورد بررسی قرار گرفته است. در ادامه از کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی (PLC) برای کنترل عملکرد ربات استفاده شده است. در پایان نیز عملیات مانیتورینگ ربات انجام گرفته و از صحت عملکرد برنامه کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی اطمینان حاصل گردیده است. در برنامه نوشته شده برای کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی، انجام تمرینات غیرفعال، کمکی و مقاومتی در نظر گرفته شده است. در تمرینات کمکی، نیروهای مورد نیاز بیمار برای انجام حرکات، متناسب با نیروهای وارد شده از طرف وی (بازخورد اطلاعات) به صورت خودکار تنظیم می‌گردد. امکان انجام تمرینات مقاومتی نیز به‌‌گونه‌ای فراهم شده است تا بتوان این تمرینات را بدون استفاده از وزنه و با اعمال بار منفی انجام داد. نتایج حاصل بیانگر دقت قابل توجه در انجام حرکات، ایجاد شرایط بسیار ایمن برای بیمار و انعطاف پذیری بالا در برنامه نویسی، به‌گونه‌ای که می‌توان طیف وسیعی از تمرینات توانبخشی را انجام داد، می‌باشد.