ارائه یک راهکار کنترلی به منظور حفظ تعادل در هنگام ایستادن بدون اتکاء با استفاده از کنترل کننده های گسسته ی پیش بین لغزشی

هدف این مقاله ارائه راهکار کنترلی مناسب مبتنی بر استفاده از دو کنترل کننده مدلغزشی پیش بین برای کنترل الگوی تحریک الکتریکی عملکردی هر دوی عضلات Dorsi Flexor و Plantar Flexor مچ پا به جهت حفظ تعادل در هنگام ایستادن بدون اتکا است، که بر مبنای سیگنال CoP عمل می کند. برای رسیدن به این هدف، در ابتدا بدن انسان به صورت یک پاندول معکوس تک لینکه که فقط یک درجه ی آزادی حول مفصل مچ دارد، تقریب زده می شود. سپس بر اساس مدل بدست آمده ارتباط بین سیگنال CoP و زاویه ی انحراف بدن در هنگام نوسان حول مفصل مچ با یک رابطه ی غیرخطی ساده مدل می شود. در نهایت کنترل کننده های پیش بین مدل لغزشی به صورت غیر متمرکز برای کنترل نوسانات بدن به کار گرفته می شوند. ورودی کنترل کننده ها سیگنال CoP و نرخ تغییرات آن یعنی (CoP(1 در نظر گرفته شده است تا خروجی کنترل کننده ها به صورت دو گشتاور تولیدی برای تحریک هر دو نوع عضلات حول مفصل مچ حاصل شود. در واقع هر عضله مفصل به عنوان یک زیرسیستم در نظر گرفته می شود. که برای هر یک یک کنترل کننده ی مجزا طراحی می شود. علت استفاده از کنترل کننده ی مدلغزشی، عدم حساسیت آن به اختلالات پارامترها، اغتشاشات خارجی مدل و استحکام قوی در مقابله با عدم قطعیت های تطبیق یافته و غیر تطبیق یافته بدون نیاز به دانستن محدوده های آنها است. نتایج شبیه سازی عملکرد مطلوب این نوع کنترلر را در کنترل ایستادن نشان می دهند.

Keywords:

ایستادن بدون اتکا , پاندول معکوس , مد لغزشی پیش بین