Κατασκεύη και έλεγχος κάτω ρομποτικού άκρου
Ο στόχος της διπλωματικής αυτής είναι η μελέτη, η προσομοίωση και η κατασκευή ενός ενεργού προσθετικού μέλους, το οποίο θα αντισταθμίζει τις ενεργειακές απώλειες των ατόμων με αναπηρία στα κάτω άκρα και πιο συγκεκριμένα από την άρθρωση του γόνατου και κάτω. Η αντιστάθμιση γίνεται μέσω της παροχής κα...
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Μορφή: | Thesis |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
2018
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | http://hdl.handle.net/10889/10947 |
| id |
nemertes-10889-10947 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
Ρομποτικό κάτω άκρο Ενεργό προσθετικό μέλος Below knee robotic foot Powered ankle foot prosthesis 629.892 |
| spellingShingle |
Ρομποτικό κάτω άκρο Ενεργό προσθετικό μέλος Below knee robotic foot Powered ankle foot prosthesis 629.892 Γεωργής, Στέφανος Κατασκεύη και έλεγχος κάτω ρομποτικού άκρου |
| description |
Ο στόχος της διπλωματικής αυτής είναι η μελέτη, η προσομοίωση και η κατασκευή ενός ενεργού προσθετικού μέλους, το οποίο θα αντισταθμίζει τις ενεργειακές απώλειες των ατόμων με αναπηρία στα κάτω άκρα και πιο συγκεκριμένα από την άρθρωση του γόνατου και κάτω. Η αντιστάθμιση γίνεται μέσω της παροχής καθαρού θετικού έργου κατά τη διάρκεια του κύκλου βαδίσματος. Για να γίνει αυτό, το ενεργό προσθετικό μέλος χρησιμοποιεί έναν ηλεκτροκινητήρα καθώς και ελατήρια σε σειρά και παράλληλα με τον κινητήρα, τα οποία αποθηκεύουν ελαστική ενέργεια. Κατά τη διάρκεια της μοντελοποίησης του ενεργού προσθετικού μέλους παρουσιάζεται μία αναλυτική μέθοδος για την επιλογή των μερών, από τα οποία αποτελείται, η σωστή επιλογή των οποίων επιβεβαιώνεται μέσα από αρκετές προσομοιώσεις.
Επιπρόσθετος στόχος της διπλωματικής είναι και η κατασκευή ενός επιπέδου βραχίονα δύο βαθμών ελευθερίας (DOF) με πρισματικές αρθρώσεις, ώστε να μπορέσει να ελεγχθεί η συμπεριφορά του υπό κλίμακα ενεργού προσθετικού μέλους που κατασκευάσαμε, κατά την διάρκεια του κύκλου βαδίσματος. Πιο συγκεκριμένα αξιοποιώντας τα ανθρωπομορφικά δεδομένα της κίνησης της άρθρωσης του αστραγάλου στον χώρο, μπορέσαμε να παράξουμε και να αξιολογήσουμε την κίνησή του από το υπό κλίμακα ενεργό προσθετικό μέλος που κατασκευάσαμε. Τα ανθρωπομορφικά δεδομένα εξάχθηκαν από την βάση δεδομένων HDM05, τα οποία προέκυψαν από συστηματική καταγραφή της κίνησης ανθρώπων μέσω κατάλληλου συστήματος καταγραφής (VICON). Κάθε στάδιο της κατασκευής του βραχίονα στηρίχθηκε σε αρκετές προσομοιώσεις και επιβεβαιώθηκε τελικά μέσα από πειράματα πού εκτελέσαμε.
Για την πραγματοποίηση κάθε σταδίου της διπλωματικής χρησιμοποιήσαμε αρκετά διαφορετικά λογισμικά, όπως Matlab για τις προσωμειώσεις και την μοντελοποίηση, SolidWorks για την σχεδίαση των μηχανολογικών μερών, EAGLE για την σχεδίαση των αισθητήρων που χρησιμοποιεί το προσθετικό μέλος, Arduino IDE για τον προγραμματισμό του μικροελεγκτή του μέλους και τέλος το FCT της Festo για την ρύθμιση και τον έλεγχο των κινητήρων του βραχίονα. |
| author2 |
Μάνεσης, Σταμάτιος |
| author_facet |
Μάνεσης, Σταμάτιος Γεωργής, Στέφανος |
| format |
Thesis |
| author |
Γεωργής, Στέφανος |
| author_sort |
Γεωργής, Στέφανος |
| title |
Κατασκεύη και έλεγχος κάτω ρομποτικού άκρου |
| title_short |
Κατασκεύη και έλεγχος κάτω ρομποτικού άκρου |
| title_full |
Κατασκεύη και έλεγχος κάτω ρομποτικού άκρου |
| title_fullStr |
Κατασκεύη και έλεγχος κάτω ρομποτικού άκρου |
| title_full_unstemmed |
Κατασκεύη και έλεγχος κάτω ρομποτικού άκρου |
| title_sort |
κατασκεύη και έλεγχος κάτω ρομποτικού άκρου |
| publishDate |
2018 |
| url |
http://hdl.handle.net/10889/10947 |
| work_keys_str_mv |
AT geōrgēsstephanos kataskeuēkaielenchoskatōrompotikouakrou AT geōrgēsstephanos deploymentandcontrolofabelowkneeroboticfoot |
| _version_ |
1771297189674352640 |
| spelling |
nemertes-10889-109472022-09-05T09:40:49Z Κατασκεύη και έλεγχος κάτω ρομποτικού άκρου Deployment and control of a below knee robotic foot Γεωργής, Στέφανος Μάνεσης, Σταμάτιος Καζάκος, Δημοσθένης Georgis, Stefanos Ρομποτικό κάτω άκρο Ενεργό προσθετικό μέλος Below knee robotic foot Powered ankle foot prosthesis 629.892 Ο στόχος της διπλωματικής αυτής είναι η μελέτη, η προσομοίωση και η κατασκευή ενός ενεργού προσθετικού μέλους, το οποίο θα αντισταθμίζει τις ενεργειακές απώλειες των ατόμων με αναπηρία στα κάτω άκρα και πιο συγκεκριμένα από την άρθρωση του γόνατου και κάτω. Η αντιστάθμιση γίνεται μέσω της παροχής καθαρού θετικού έργου κατά τη διάρκεια του κύκλου βαδίσματος. Για να γίνει αυτό, το ενεργό προσθετικό μέλος χρησιμοποιεί έναν ηλεκτροκινητήρα καθώς και ελατήρια σε σειρά και παράλληλα με τον κινητήρα, τα οποία αποθηκεύουν ελαστική ενέργεια. Κατά τη διάρκεια της μοντελοποίησης του ενεργού προσθετικού μέλους παρουσιάζεται μία αναλυτική μέθοδος για την επιλογή των μερών, από τα οποία αποτελείται, η σωστή επιλογή των οποίων επιβεβαιώνεται μέσα από αρκετές προσομοιώσεις. Επιπρόσθετος στόχος της διπλωματικής είναι και η κατασκευή ενός επιπέδου βραχίονα δύο βαθμών ελευθερίας (DOF) με πρισματικές αρθρώσεις, ώστε να μπορέσει να ελεγχθεί η συμπεριφορά του υπό κλίμακα ενεργού προσθετικού μέλους που κατασκευάσαμε, κατά την διάρκεια του κύκλου βαδίσματος. Πιο συγκεκριμένα αξιοποιώντας τα ανθρωπομορφικά δεδομένα της κίνησης της άρθρωσης του αστραγάλου στον χώρο, μπορέσαμε να παράξουμε και να αξιολογήσουμε την κίνησή του από το υπό κλίμακα ενεργό προσθετικό μέλος που κατασκευάσαμε. Τα ανθρωπομορφικά δεδομένα εξάχθηκαν από την βάση δεδομένων HDM05, τα οποία προέκυψαν από συστηματική καταγραφή της κίνησης ανθρώπων μέσω κατάλληλου συστήματος καταγραφής (VICON). Κάθε στάδιο της κατασκευής του βραχίονα στηρίχθηκε σε αρκετές προσομοιώσεις και επιβεβαιώθηκε τελικά μέσα από πειράματα πού εκτελέσαμε. Για την πραγματοποίηση κάθε σταδίου της διπλωματικής χρησιμοποιήσαμε αρκετά διαφορετικά λογισμικά, όπως Matlab για τις προσωμειώσεις και την μοντελοποίηση, SolidWorks για την σχεδίαση των μηχανολογικών μερών, EAGLE για την σχεδίαση των αισθητήρων που χρησιμοποιεί το προσθετικό μέλος, Arduino IDE για τον προγραμματισμό του μικροελεγκτή του μέλους και τέλος το FCT της Festo για την ρύθμιση και τον έλεγχο των κινητήρων του βραχίονα. The aim of this diploma is to study, simulate and construct a powered ankle-foot prosthesis, which will compensate for the energy losses of people with disabilities in the lower limbs and more specifically for below knee amputees. The hedge is done by providing clear positive work during the walking cycle. To do this, the powered ankle-foot prosthesis uses an electric motor as well as a unidirectional spring, configured in parallel to the motor with a series elasticity. During the modeling of the powered ankle-foot prosthesis an analytical method is presented, for the selection of the parts, that the prosthesis is composed of. The correct selection of which is confirmed by several simulations. An additional goal of this diploma is the construction of a two-degree of freedom (DOF) with prismatic joints robot arm, to control the behavior of the powered ankle-foot prosthesis scale we built, during the walking cycle. Utilizing the anthropomorphic data of ankle joint motion in the space, we were able to produce and evaluate its movement from the active prosthetic member scale we have built. The anthropomorphic data was extracted from the HDM05 database, which resulted from systematic recording of human motion, through a suitable recording system (VICON). Each stage of the arm's construction was based on several simulations and was finally confirmed through experiments we performed. For the implementation of each stage of diplomacy, we used several different software, such as Matlab for simulation and modeling, SolidWorks for mechanical design, EAGLE for the design of sensors used by the power ankle-foot prosthesis, Arduino IDE to program the microcontroller of the power ankle-foot prosthesis and finally the Festo FCT for adjusting and controlling the arm 2018-01-17T06:16:01Z 2018-01-17T06:16:01Z 2017-10-01 Thesis http://hdl.handle.net/10889/10947 gr 0 application/pdf |
