Dynamic compensation controller with feedback linearization technique of 3 degree of freedom exoskeleton robotic arm for upper limb rehabilitation purpose
Sebuah pengawal untuk lengan robot telah direka di dalam projek ini. Pengawal ini direka untuk tujuan pemulihan terutamanya untuk pesakit strok. Strok membawa maksud kepada perkembangan tanda-tanda klinikal yang cepat terhadap gangguan fungsi serebrum yang berpanjangan selama 24 jam atau lebih atau boleh menyebabkan kematian mengejut tanpa sebab yang jelas selain daripada saluran darah. Seperti yang kita sedia maklum, strok adalah sinonim dengan lumpuh yang membawa maksud ketidakupayaan untuk melakukan beberapa pergerakkan pada sebahagian anggota badan. Fisioterapi merupakan salah satu kaedah yang dapat menyembuhkan penyakit strok ini. Fisioterapi perlu dilakukan secara berkala oleh pesakit sekiranya mereka inginkan pemulihan yang cepat dengan bantuan dan dorongan oleh doktor dan ahli fisioterapi. Dalam projek ini, tumpuan hanya akan diberikan kepada bahagian atas badan iaitu kita akan menekankan pada sebuah lengan robot sahaja. Sebuah pengawal pemulihan dinamik yang menggunakan kaedah tindak balas terus telah direka untuk mengawal lengan robot dengan mengambil pertimbangan daripada lengan pesakit. Pengawal ini bertujuan untuk membantu pesakit melakukan sesi terapi mereka tanpa memerlukan pengawasan rapi daripada pakar fisioterapi. Pengawal ini tidak bertujuan untuk menggantikan rawatan yang sedia ada yang telah dijalankan oleh ahli fisioterapi malahan ia direka untuk melengkapkan atau membantu pesakit agar dapat mempercepatkan tempoh pemulihan mereka. Berdasarkan eksperimen yang dijalankan, pengawal PID sahaja tidak mencukupi atau tidak mempunyai keupayaan untuk mengimbangi dinamik yang terhasil di dalam lengan robot mahupun lengan pesakit. Oleh itu, kaedah tindak balas terus digunakan untuk mengatasi ketidak lurusan dinamik yang terhasil pada lengan robot.
_______________________________________________________________________________________________________
A controller for an exoskeleton robotic arm is design in this project. This controller is design for a rehabilitation purpose especially for the stroke patients. Stroke is defined as a rapid development of clinical signs of focal disturbances of cerebral function that lasting for 24 hours or longer or can cause to sudden death with no apparent cause apart from vascular origin. Moreover, we know that stroke is synonym with paralysis which bring the meaning of disability to move some part of the body. Hence, there is a method called physiotherapy to cure the stroke’s patient and the therapy should be performed regularly by the patient in order to have fast recovery with the help and encouragement from doctor and physiotherapist. In this project, we will focus on upper body illness which we will stress on a single robotic arm. A dynamic compensation controller with feedback linearization technique is develop to control the exoskeleton robotic arm with the consideration of patient’s arm. The aim for this controller is to help the patient to do their therapy session without the need of close supervision from a specialist like physiotherapist. The controller is not meant to replace the existing treatment carried out by physiotherapist but rather to complement or help the patient to accelerate the recovery period. The experiments show that PID controller alone does not has the capability to compensate for dynamics attributed by the exoskeleton robot arm and the patient arm. Therefore, feedback linearization technique is applied to overcome the inherent nonlinearity dynamics of the robotic arm.
Dynamic compensation controller with feedback linearization technique of 3 degree of freedom exoskeleton robotic arm for upper limb rehabilitation purpose
Dynamic compensation controller with feedback linearization technique of 3 degree of freedom exoskeleton robotic arm for upper limb rehabilitation purpose / Nur Fasihah Mohd Sobri