Finite State Control of semi active knee joint with pneumatic damper

Abstract

ÖzetçeBu çalışma Sonlu Durum Denetimi'nin uygulandığı pnömatik silindirli yarı etkin diz protezinin sonuçlarını paylaşmaktadır. Bu amaç doğrultusunda farklı denekler ile farklı hızlarda gerçekleştirilen protezli yürüyüşlerin morfolojik olarak normal yürüyüşe göre olan benzerlikleri incelenmiştir. Pnömatik silindirli protezin sonlu durum denetimi duyarga tabanlı hareket inceleme sisteminden elde edilen yürüyüş evre bilgisi üzerinden sağlanmıştır. Yürüyüşün hız ve evre bilgisi, jiroskop duyargası verisi ve türevi üzerinden koşturulan bir normalizasyon algoritması ile bulunmaktadır. Duruş ve salınım kontrollü yürüyüş senaryosu üç evreli ve beş evreli kontrole göre daha iyi sonuçlar vermiştir. Protezli yürüyüşlerin başarımlarını incelemek için bir çevrim içerisinde türetilen diz açısı verileri ortalama mutlak hata cinsinden dikkate alınmış ve protezli yürüyüşler normal yürüyüşlerle karşılaştırılmıştır. Başarım testleri görüntü ve duyarga tabanlı hareket inceleme sistemleri yardımıyla gerçekleştirilmiştir. AbstractThis study presents the semi active knee prosthesis with pneumatic cylinder performing under Finite State Control. For this purpose, the similarities between walks with the prosthesis and the normal gaits were examined morphologically. The finite state control of the prosthesis with pneumatic cylinder was developed under the basis of number of phases on the gait provided by direct measurement system. Associated gait phases and walking speeds were obtained from gyroscope signal and its derivatives, in a normalization algorithm. Stance and swing phase controlled prosthesis walking is the best control scenario for semi active-knee prosthesis with pneumatic cylinder than three phase and five phase control. In order to examine the performance of the prosthesis, the knee angle in degree has been considered as a comparison criterion. Associated performance tests were conducted both with image based motion measurement system and direct type motion measurement system.

Application of wireless, embedded microcontroller circuit for a semi-active above-knee prosthesis with pneumatic cylinder

“…Yarı etkin, denetimli diz eklemleri yapısal olarak elektronik aksam ve mekanik aksam olmak üzere iki bölümde Elektronik aksamın bileşenleri olan mikrodenetleyici ve hareket ölçüm düzenekleri, protezin yerine getireceği işlevlere yönelik piyasadaki mevcut ürünlerden belirlenmiştir [5].…”