مقاله در خصوص توسعه سیبرنیک دست مصنوعی

مقاله در خصوص توسعه سیبرنیک دست مصنوعی

چكیده

در یك مفهوم وسیع، این تحقیق در خصوص انسان ها به عنوان تلاش های برای شبیه سازی انسان در یكپارچگی او یا برخی از مؤلفه های اصلی اوست. بنابراین، توسعة یك اندام مصنوعی سیبرنتیك، شبیه سازی توانایی های حسی – حركتی تا حد ممكن دست طبیعی به عنوان یك هدف مهم در این زمینه قابل ملاحظه است.

این مقاله تلاش می كند تحقیقاتی جاری را در جهت توسعة این سیبرنتیك از دست مصنوعی ارائه می دهد كه بر برخی از زیانهای سیستم سیبرنتیك جاری فائق خواهد آمد. این اندام مصنوعی جدید از طریق یك مقطوع العضو به عنوان فقدان یك اندام طبیعی احساس می شود كه باز خورد احساس طبیعی وی را بوسیلة شبیه سازی عصب های خاصی توزیع می كند. علاوه بر اینها، از طریق یك شیوة بسیار طبیعی از راه پردازش سیگنال و ابران كه از دستگاه مركزی اعصاب می آیند كنترل می شوند. (لذا ناراحتی پروتزهای كنترل مبتنی بر EMG جاری را كاهش می دهد).

مقدمه

در مفهوم كلی آن، تحقیق در خصوص شبه انسان به عنوان تلاشی در جهت شبیه سازی انسان از لحاظ یكپارچگی او و برخی مؤلفه های اصلی او می باشد. لذا توسعة یك اندام مصنوعی سیبرنتیك، شبیه سازی توانایی های جسی – حركتی تا حد ممكن و نظیر دست طبیعی به عنوان موفقیت تحقیق روبات شبه انسانی است.

دست انسان نمونة معجره آسایی از چگونگی مكانیسم پیچیده ای است كه اجرا می شود و قادر به درك امور پیچیده و مفید با استفاده از یك تركیب مؤثر مكانیسم ها، احساس، عملكردهای فعال سازی و كنترل می باشد ]2 و 1[. دست انسان نه فقط یك ابزار مؤثر است بلكه همچنین یك ابزار ایده آل برای كسب اطلاعات از محیط خارج است. شبیه سازی و تقلید از توانایی های سیستم كاری انسان برای قرن ها رویای دانشمندان و مهندسین بوده است.

در حقیقت، توسط یك دست مصنوعی واقعاً شبیه انسان به احتمال یكی از شناخته ترین طرح های زیستی است.

دست شبیه انسانی سه انگشتی (anthropomorphic)

یك دست نیرومند سه انگشتی از طریق محققین در مركز INAIL RTR در چهارچوب پروژة CYBERHAND توسعه می یابد ]6[. این دست زوایای سنسورهای مشترك توسعه یافته در اسكیولا سانت آنا تركیب خواهد نمود. چهار حركت بكار گرفته می شوند، یكی برای جنبش و حركت انگشت شست به طرف بیرون و داخل، و دیگر برای باز و بسته كردن سه انگشت است. تاكید بر توسعه یك وسیله است كه سبك وزن، قابل اعتماد، زیبا، دارای انرژی كافی و عملكرد بالا و در نهایت از نظر تجاری مورد اطمینان است.

توسعة این دست جدید بر اساس دست RTRII است (7) كه در آن راه حل پیشنهاد شده از طریق شیگئو هیروس در ساخت گرایپر (8) برای دو انگشت و شصت اعمال شده است.

سیستم حس گر مصنوعی

سیستم حسگر مصنوعی هستة سیستم كنترل دست است، و دارای یك نقش دوگانه است: اولاً فراهم كنندة سیگنال های ورودی برای حلقة كنترلی سطح پایین فاز گرفتن است، و لذا كنترل موضعی و مستقل را بدون نیاز به توجه كاربر و واكنش لغزشی میسر می سازد. بعلاوه، یكسری سیگنال های حسگر را خلق می كند كه كاربر منتقل می شود. هدف از طراحی حسگر عبارتست از خلق یك دست مصنوعی و تعداد كثیری از حسگرهای متفاوت به منظور دادن عملكرد های مشابه به دست به عنوان دست انسان.