توضیحات

 دانلود پاورپوینت تحلیل و ارزیابی کنترل وضعیت تعادلی حالت ایستاده به کمک کنترل فیدبک

کنترل وضعیت تعادلی حالت ایستاده به کمک کنترل فیدبک

عنوان های پاورپوینت  : 

تحلیل و ارزیابی کنترل وضعیت تعادلی حالت ایستاده به کمک کنترل فیدبک

کنترل وضعیت تعادلی حالت ایستاده به کمک کنترل فیدبک

کنترل تعادل در حالت ایستاده

کنترل فیدبک

کنترل فید فوروارد

چگونگی بررسی تنهای مکانیسم کنترل فیدبک

هدف این بررسی

مدل بدن انسان در این بررسی

نحوه آزمایش

داده های ثبت شده

رویکرد حرکتهای ویژه(eigenmovements)

الگوی کینماتیکی حرکت ویژه A برای ”انسان استاندارد“

الگوی کینماتیکی حرکت ویژه Hبرای ”انسان استاندارد“

الگوی کینماتیکی حرکت ویژه Kبرای ”انسان استاندارد“

نحوه محاسبه گشتاورT هر مفصل

نحوه محاسبه سایر بردارها

سهم حرکت ویژه هر مفصل درجابجایی CGوCP

مدل کنترل فیدبک

نتایج

مقایسه بین نتایج این مدل و مدل فیدبک full-state

بررسی حفظ پایداری posture با روش ارائه شده

فواید مدل ارائه شده

نمونه ای از سؤالات فراوان حل نشده

قسمت ها و تکه های اتفاقی از فایل

نحوه محاسبه گشتاورT هر مفصل

برای محاسبه گشتاور از طریق داده های کینماتیکی ثبت شده، از رابطه مقابل استفاده می شود.

با مقایسه گشتاور مچ پا که مستقیماً ثبت شده است و گشتاور محاسبه شده مچ پا مشاهده می شود که خطای تخمین برای افراد مختلف 2 الی 4 درصد می باشد.

نحوه محاسبه سایر بردارها

نحوه محاسبه بردار دامنه های کینماتیک:

نحوه محاسبه بردار دامنه های دینامیکی گشتاورهای داخلی:

در رابطه مقابل درایه مربوط به گشتاور داخلی مفصل مچ پا از مقدار اندازه گیری شده مستقیم با force platform جا گذاری می شود و گشتاورهای داخلی مفصل ران و مفصل زانو به کمک مقادیر کینماتیکی محاسبه شده اند.

سهم حرکت ویژه هر مفصل درجابجایی CGوCP

سهم حرکت ویژه هر مفصل درجابجایی CG(bi برای هر مفصل بر حسب مشخصات لینکها و … تعیین می شود)

سهم حرکت ویژه هر مفصل درجابجایی CP

مدل کنترل فیدبک

سیستم کنترل فیدبک زوایای فعلی مفاصل را به گشتاورهای اصلاح کننده مفاصل تبدیل می کند.

مدل مناسبی که در گذشته ارائه شده است مدل خطی ویسکو-الاستیک فنر مانند با جمع آثار دو حلقه فیدبک است.یک حلقه با تأخیر(اکتیو) و یک حلقه بی تأخیر(پسیو)

سختی و ویسکوزیته حلقه پسیو خیلی کوچکتر از مقادیر متناظر حلقه اکتیو است. پس اینجا حلقه پسیو را حذف و یک حلقه اکتیو با تأخیر“مؤثر“ در نظر گرفته می شود.

مدل کنترل فیدبک

ویژگی اصلی مدل استفاده شده در بررسی حاضر: هر حرکت ویژه با حلقه فیدبک خودش به طور مستقل کنترل می شود.

در فضای حرکتهای ویژه: گشتاورهای اصلاح کننده مفاصل با   و زاویه مفاصل با داده می شود.

با توجه به فرض بالای صفحه، دامنه دینامیکی اصلاح کننده در هر حرکت ویژه به طور کامل تنها با دامنه کینماتیکی همان حرکت تعیین می شود.

مدل کنترل فیدبک

توصیف حلقه فیدبک برای هر حرکت ویژه:

و یا:

KiS : سختی مربوط به حرکت ویژه i

KiV : ویسکوزیته مربوط به حرکت ویژهi

: تأخیر مربوط به حرکت ویژهi

: تعیین کنندهposture  مناسب بدن برای ایستادن

مدل کنترل فیدبک

با صرفنظر کردن از تأخیر در رابطه(12) داریم:

رابطه فوق، فرم مرسوم مدل فیدبک full-state می باشند که از روابط(4)و(6)و(7):

Sw و Vw به ترتیب ماتریسهای سختی و ویسکوزیته در فضای حرکتهای ویژه اند. ماتریسهایی قطری به ترتیب با درایه های KiSو   KiV (به خاطر کنترل مستقل حرکتهای ویژه)

1/KiS و 1/KiV  به ترتیب مقادیر ویژه ماتریسهای  و  هستند. بردارهای ویژه این دو همان حرکتهای ویژه هستند.

نتایج

نحوه ارزیابی کنترل فیدبک مستقل حرکتهای ویژه: بررسی می کنیم که آیا مدل فیدبک رابطه(13) با دقت تغییرات زمانی جابجایی CP در هر حرکت ویژه را توضیح می دهد یا نه

چگونگی بررسی فوق: محاسبه پارامترهای بهینه(تأخیر زمانی، KiS و (KiV برای مدل رگرسیون(13) برای هر حرکت ویژه به نحوی که میانگین مربع خطا Ei بین XiCP محاسبه شده با داده های آزمایشی و روابط(6)و(8) و XiCP محاسبه شده توسط رابطه(13) می نیمم شود.

می نیمم کردن  Ei = ماکزیمم کردن ضریب تعیین   که Vi واریانس XiCP می باشد.

نتایج

برای هر تأخیر زمانی تعیین شده، KiS و  KiV با رگرسیون خطی بدست می آیند.

تأخیر بهینه ای که ماکزیمم ضریب تعیینR2 را می دهد، تأخیر مؤثر حلقه فیدبک برای حرکت ویژه مورد نظر در یک فرد معین و دامنه اغتشاش اعمالی مشخص است.

تأخیر بهینه بدست آمده: خیلی متفاوت برای حرکتهای ویژه مختلف و تقریباً مستقل از دامنه اغتشاشات(لذا تأخیر بهینه مربوط به همه دامنه های اغتشاشات متوسط گیری شد)

نتایج

با میانگین گرفتن بر روی همه دامنه اغتشاشات و همه افراد، ضرایب تعیینR2 برای پارامترهای رگرسیون بهینه برای حرکتهای ویژه AوHوK به ترتیب برابرند با:

با توجه به این که ضرایب تعیین فوق تقریباً برابر 1 هستند، مدل رگرسیون قابل قبول بوده است و فرضیه کنترل حرکتهای ویژه با حلقه های فیدبک مستقل، تأیید می شود.

نتایج

در شکل مقابل نزدیکی مقادیر منحنی برازش شده CP به منحنی CPکه به طور آزمایشی بدست آمده است ، برای همه حرکات ویژه مشاهده می شود.

به تعادل رسیدن منحنیهایCPوCG نیز پس از اعمال اغتشاش، تنها به کمک فیدبک مستقل حرکات ویژه مشاهده می شود.

نتایج

با توجه به شکل مقابل بهره های فیدبک به جز ویسکوزیته مربوط به حرکت ویژه A(که کمی با افزایش دامنه کم می شود) از دامنه اغتشاشات مستقلند.

در نتیجه برای هر فرد و برای هر حرکت ویژه، روی همه دامنه های اغتشاشات بهره ها متوسط گیری می شوند.

نتایج

بررسیها نشان داده اند که پارامترهای مقدار ویژه، تأخیر زمانی، سختی و ویسکوزیته برای هر فرد به طور آماری در حرکتهای ویژه AوK مستقل از هم تغییر می کنند.

ولی پارامتر سختی در حرکت ویژه K به طور قابل توجهی به مقدار ویژه و تأخیر زمانی K وابسته است.(با افزایش مقدار ویژه یا کاهش تأخیر زمانی افزایش می یابد.

بررسی حفظ پایداری posture با روش ارائه شده

پایداری تعادل برای هر حرکت ویژه به طور مستقل آنالیز می شود.

برای هر حرکت ویژه پارامترهایی که  تخمین زده شده اند در رابطه روبرو جا گذاری می شوند تا معادله حلقه بسته آن بدست آید:

مقادیر ویژه  ریشه های معادله روبرو هستند:

معادله مورد نظر بینهایت ریشه دارد و برای پایداری باید همه ریشه ها جزء حقیقی نا مثبت داشته باشند.

بررسی حفظ پایداری posture با روش ارائه شده

مشاهده می شود که اندازه ناحیه پایداری با کاهش تأخیر حلقه فیدبک افزایش و با افزایش اینرسی حرکت ویژه افزایش می یابد.

مقدار ویژه H از مقدار ویژهA خیلی کوچکتر است.(اینرسی H<اینرسی A)

مقادیر آزمایشی بدست آمده در ناحیه پایداری قرار دارند.

بررسی حفظ پایداری posture با روش ارائه شده

با توجه به وابستگی کامل محدوده پایداری به تأخیر و مقدار ویژه هر حرکت ویژه، وابستگی ضرایب بهره به این پارامترها مورد انتظار است.

اما برای حرکت ویژه A وابستگی سختی و ویسکوزیته به تأخیر و مقدار ویژه مشاهده نشد.

برای حرکت ویژه H، سختی و ویسکوزیته به نحوی تغییر می کنند تا با تغییر تأخیر و مقدار ویژه، همچنان در ناحیه پایداری بمانیم.

فواید مدل ارائه شده

علی رغم وجود تأخیر در کنترل فیدبک، پایداری تعادل برای مدل مکانیکی سه مفصله ارائه شده حفظ می شود.

دقت این روش در توجیه حفظ تعادل بدن نسبت به روشهای فیدبکfull-state  و فیدبک joint-level (که در آن ضرایب سختی متقابل و ویسکوزیته متقابل صفر در نظر گرفته می شوند) بیشتر است.

پارامترهای این مدل از مدل فیدبک full-state کمتر است.(6 پارامتر در مقابل 18 پارامتر)

فواید مدل ارائه شده

با توجه به این که کنترل مستقل حرکات ویژه فرایند کنترل مدل مکانیکی سه مفصله ما را بسیار ساده تر کرد، معقول است که این پیشنهاد را ارائه کنیم که CNS هم از همین مکانیسم کنترلی بهره می برد.

Representation داخلی مشخصات مکانیکی هر حرکت ویژه و پارامترهای حلقه فیدبک مربوط به آن احتمالاً در مخچه ذخیره می شود.

چون امکان کنترل هر حرکت ویژه به طور مستقل برای CNS فراهم می شود، CNS توانایی کنترل مستقل هر حرکت ویژه از طریق فیدفوروارد را نیز خواهد داشت.(شواهدی در کنترل مستقل حرکات ویژه برای خم کردن اختیاری تنه مشاهده شده است)

30 تا 70 درصد پروژه | پاورپوینت | سمینار | طرح های کارآفرینی و  توجیهی |  پایان-نامه |  پی دی اف  مقاله ( کتاب ) | نقشه | پلان طراحی |  های آماده به صورت رایگان میباشد ( word | pdf | docx | doc )